2016年里约奥运会已经圆满结束,其中各种各样的材料为奥运会成功举办起到了举足轻重的作用。下列有关奥运材料的说法不正确的是( )
A.火炬燃料丙烷充分燃烧后只生成二氧化碳和水
B.泳池中加入的适量硫酸铜可起到杀菌消毐作用
C.举重和体操运动员手上涂抹的碳酸镁白色粉末可吸水防滑
D.撑杆跳高运动员使用的碳纤维撑杆屈于有机高分子材料
煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生 的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4kJ/mol(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6kJ•mol-l(反应II)
请冋答下列问题:
(1)反应I能够自发进行的条件是____________。
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应II的Kp=___________ (用表达式表示)。
(3)假设某温度下,反应I的速率(v1)大于反应II的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是______________。
(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应I和II是否同时发生,理由是___________。
(5)图I为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有__________。
A.向该反应体系中投入石灰石 B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.提高CO的初始体积百分数 D.提高反应体系的温度
(6)恒温恒容条件下,假设反应I和II同时发生,且v1>v2,请在图2中画出反应体系中c(SO2)
随时间t变化的总趋势图。
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ /mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分別在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器 编号 | 起始时各物质物质的M/mol | 达到平衡的时间/min | 达平衡时体系能量 的变化/kJ | |||
CO | H2O | CO2 | H2 | |||
① | 1 | 4 | 0 | 0 | t1 | 放出热量: 32.8 kJ |
② | 2 | 8 | 0 | 0 | t2 | 放出热量:Q |
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为__________%。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K=___________。
(4)下列叙述正确的是________(填字母序号)。
A.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
B.容器②中反应达平衡状态时Q>65.6kJ
C.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
D.平衡时两容器中正反应速率相等
(5)容器①中反应进行到tmin时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)____________。
为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
I.汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2+O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(1)在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2 的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>"或“ <”)。
(2)在T3温度下,向2L密闭容器中充入10molN2与5molO2,50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,则该反应的速率v(N2)_________。该温度下,若增大压强此反应的平衡常数将____________(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确记”);若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol,则达到平衡后O2的转化率为__________。
II.甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC )由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示:
通入a气体的电极是原电池的____________极(填“正”或“负”),其电极反应式为_______________。
(4)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后,若每个电池甲烷用量为0.224L (标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 __________(法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为_________。
在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验 编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(X) | n(Y) | n(M) | ||
① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 |
② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a |
④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b |
(1) 实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率等于____________。
(2) 实验②中,该反应的平衡常数K=____________。
(3) 实验③中,达到平衡时,X的转化率为____________。
(4) 实验④中,达到平衡时,b____________0.060 (填大于、小于、等于)
(5) 实验③中,达到平衡时,a等于 ____________。
相同温度下,浓度相等的盐酸与醋酸溶液
(1)溶液中c(H+)盐酸__________醋酸(填大于、小于、等于、无法判断,下同)。
(2)加入大小、形状、质最相同的锌粒,反应速率盐酸_________醋酸。
(3)与足量的锌产生气体的体积(同压),盐酸____________醋酸。
(4)分別加入少量该酸钠盐固体后,溶液pH的变化,盐酸___________醋酸。
(5)升高相同的温度后,溶液的导电能力,盐酸____________醋酸。