化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是
A.CO2分子比例模型: B.NH4I的电子式:
C.乙烯的结构简式:C2H4 D.NaH中氢离子结构示意图为:
(12分)已知反应2HI(g) H2(g) +I2(g)在T℃下的平衡常数为0.01。T℃时,在容积为2L的密闭容器中加入HI ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | HI | H2 | I2 |
浓度/(mol·L-1) | 0.40 | 0.60 | 0.60 |
请计算回答下列问题(写出计算过程,否则不得分):
(1)起始加入HI的物质的量 mol。
(2)达到平衡后HI的物质的量浓度 mol·L-1(请保留三位有效数字)。
(3)T℃时,在另一个体积一定的密闭容器中,将I2(g)与H2(g) 置于其中发生上述反应,若达到平衡时H2(g)与I2(g)的体积比为1∶4,计算平衡时HI的体积分数为 ,以及开始时H2(g)与I2(g)的体积比为 。
(12分)T℃时,容积固定为1L的密闭容器甲中充入2molSO2、1molO2,发生反应:2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H<0,维持温度为T℃,4min后达到平衡,测得平衡时n(SO3)=1.2mol。
(1)T℃时,该反应的平衡常数K的数值为 。
(2)另有容器乙和丙均分别充入2molSO2、1molO2,起始容器容积与甲相同,起始温度均为T℃。在反应过程中乙容器保持温度和压强不变,丙容器保持容器体积不变并与外界绝热,分别建立平衡后:
①三个容器中反应的平衡常数K:K(甲) K(乙) K(丙)(选填“>”、“<”或“=”)。
②达到平衡时,甲、乙、丙三容器中,SO2的转化率α最小的是 容器,混合气体密度ρ最大的是 容器。
(3)若向上述容器甲的平衡体系中继续充入2mol SO2和1mol O2,在相同温度下再次达到平衡后,SO3的物质的量 (填字母)。
a.2.4mol b.大于1.2mol,小于2.4mol c.大于2.4mol
(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。
(1)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3。
II中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如下图)。
①随温度升高,该反应平衡向__________(选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②比较P1、P2的大小关系:______________。
(2)一种工业合成氨的简易流程图如下:
步骤II中制氢气原理如下:
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = —41.2 kJ/mol
①对于反应a而言,增大CH4的浓度,达新平衡时H2的体积分数_ _ __增大(选填“一定”或“不一定”)。
②利用反应b,将CO进一步转化,可提高H2产量。若在500 ℃时,把等浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005 mol·L-1、c(H2)=0.015 mol·L-1,则CO的平衡转化率为 。
③上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,④简述一种本流程中可以提高合成氨原料总转化率的方法 。
(12分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)O3可将KI氧化,生成的两种单质化学式为 、 。
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示:
根据表中数据分析,pH升高,O3分解速率 ;温度升高,O3分解速率 (选填“加快”或“减慢”)。
(3)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行,下列相关图像正确的是 (填字母)。
(14分)针对化学反应中的能量变化解决下列问题。
(1)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3 kJ·mol-1)的实验装置如图所示。
某兴趣小组的实验数值结果小于57.3 kJ·mol-1,原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.读取混合液的最高温度记为终点温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定
H2SO4溶液的温度
(2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知:
a.CH3COOH(l)+2O2(g) ==2CO2(g)+2H2O(l) △H = —870.3kJ/mo1
b.C(s)+O2(g) ==CO2(g) △H = —393.5kJ/mo1
c.H2(g) +1/2 O2(g)==H2O(l) △H = —285.8kJ/mo1
①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时,放出热量最多的是 。
②利用上述信息计算下述反应:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) △H= kJ/mol。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①写出此条件下,反应A的热化学方程式__________________ _______。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ。