(本题10分)电化学在工业生产中有广泛应用。
(1)下图所示装置中,两玻璃管及烧杯中是滴有酚酞的NaCl饱和溶液C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。
①电解NaCl饱和溶液的化学方程式为:_________________________。
②接通S1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中均有气体生成。则电极C(Ⅰ)是_________(填“阳”或“阴”);C(Ⅱ)电极反应所得气体产物为_________。
③通电一段时间后(玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转,此时电极C(Ⅰ)为_________(填“正”或“负”)极;C(Ⅰ)的电极反应为:______________________________________。
(2)若用此装置精炼粗铜,断开S2,接通S1,电解液选用CuSO4溶液;粗铜接电池的_________(填“正”或“负”)极,阴极发生的电极反应为:_____________________________。
(本题8分)汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一。已知:
①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1 ②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2
③CO2(g)CO(g)+1/2O2(g) ΔH3 ④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH4
请完成以下问题:
(1)请根据反应①②③,确定反应④中ΔH4= 。
(2)根据图1,反应④的热化学方程式为: 。
该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下有利于该反应正向自发。
(3)图2表示反应④的反应物NO、CO的起始物质的量比、温度对平衡时CO2的体积分数的影响。
①W、Y、Z三点的平衡常数的大小关系为: , X、Y、Z三点,CO的转化率由大到小的顺序是 。
②T1℃时,在1L密闭容器中,0.1molCO和0.1molNO,达到Y点时,测得NO的浓度为0.02mol/L,则此温度下平衡常数K= (算出数值)。若此温度下,某时刻测得CO、NO、N2、CO2的浓度分别为0.01 mol/L、a mol/L、0.01 mol/L、0.04 mol/L,要使反应向正方向进行,a的取值范围为 。
(4)恒温恒容时,反应④中NO、CO按一定比例投料,反应过程中CO浓度随时间的变化关系如图3所示,请在同一图中绘出N2浓度随时间的变化曲线。
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH =−113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH = kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。
(本题8分)对于反应xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)压强与温度对C的质量分数的影响如图:
(1)若m、n表示不同温度,则m n,正反应为 反应(填“放热”、“吸热”);
(2)若m、n表示不同压强,则m n,(x+y) (p+q)(填<、>、=);
(3)b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原是: ;
(4)a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原是: 。
在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol),下列说法错误的是
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 4mol NH3 |
NH3的平衡浓度(mol·L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | a1 | a2 | a3 |
A.2c1<c3 B.a+b=92.4
C.a1+a3<1 D.p3>2p2=2p1
N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0
T1温度下的部分实验数据为:
t/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
c(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
下列说法不正确的是
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol·(L·s)-1
B.T1温度下的平衡常数为K1=125, 1000 s时转化率为50%
C.其他条件不变时,T2温度下反应到1000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L-1,则T1<T2
D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,则T1>T3