(共10分)有下列各组物质:
E.甲烷和庚烷F.(CH3)2CH2与C(CH3)4G.金刚石和石墨 H.液氯与氯气(1) 组两物质互为同位素 (2) 组两物质互为同素异形体(3) 组两物质属于同系物 (4) 组两组物质互为同分异构体(5) 组中的物质是同一物质
减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。 I.CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇: ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H1 (1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= 。 (2)图1中能正确反映反应①平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。 (3)在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2。 ①P1 P2(填“大于”或“小于”),其判断理由是 。 ②M、N、Q三点平均速率ν(M)、ν(N)、ν(Q)大小关系为 。 ③M、N、Q三点平衡常数KM、KN、KQ大小关系为 。 II.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知:气体分压(P分)= 气体总压(P总)× 体积分数。 完成下列填空: ①650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为 。 ②T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡 (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”) ③925℃时,P总=1/96MPa,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP= 。
工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Al、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下: 已知:Ksp[Cu(OH)2]=4.0×10-21,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-19。pH=7.3时Li+或Co3+开始沉淀。 (1)金属M为 。 (2)①加入H2O2的作用是(用离子方程式表示) 。 ②氨水的作用是调节溶液的pH,室温下,使溶液中杂质离子刚好沉淀完全而全部除去(浓度小于1.0×10-5mol·L-1) 。需调节溶液pH范围为 。 (3)充分焙烧的化学方程式为 。 (4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其原因是 。
(5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,则阳极的电极反应式为 。 (6)①用Li、Co形成某锂离子电池的正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图a)。电池反应为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2, 写出该电池放电时的负极反应式___________________________。 ②锂硫电池的总反应为:2Li+SLi2S,图b表示用锂离子电池给锂硫电池充电,请在图b的电极( )中填写“Li”或“S”,以达到给锂硫电池充电的目的。
SO2 、CO 、NOx 是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题: (1)已知25℃、101kPa时: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H1 =" -" 197 kJ•mol-1 H2O(g) = H2O(l) △H2 =" -" 44 kJ•mol-1 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) △H3 =" -" 545 kJ•mol-1 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ; (2)若反应2H2(g)+ O2 (g)═ 2H2O(g ),△H=-241.8kJ•mol-1。根据下表数据, 则x="______" kJ•mol-1;
(3)甲醇汽油也是一种新能源清洁燃料。工业上可用CO和H2制取甲醇,热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H="-90" kJ•mol-1。某温度下,在两个容积均为1 L的密闭容器中,分别发生该反应:
则 c1_________ c2(填“>”或“<”或“=”) , a=____________; (4)氮氧化物都是常见的大气污染物,某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应: i. 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H1< 0 其平衡常数为K1 ii. 2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H2<0 其平衡常数为K2 ①现有反应4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g), 则此反应的平衡常数K3= (用K1、K2表示); ②为研究不同条件对反应ii的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s),10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率α1(NO2) =50%,则10min内υ(ClNO) = ,平衡常数K2= ;若其它条件不变,使反应在恒压条件下进行,平衡时NO2转化率为α2(NO2),则:α1(NO2) α2(NO2)(填“>”“<”或“=”)。 ③工业上利用氨还原法除去氮氧化合物,生成两种对环境友好的物质。请以氮氧化合物的通式NOX写出化学方程式: 。
“8·12”天津港危化仓库爆炸,造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾,硝酸铵和氰化钠(NaCN)。请回答下列问题: (1)钠、钾着火,下列可用来灭火的是 。 A. 水 B.泡沫灭火器 C.干粉灭火器 D.细沙盖灭 (2)NH4NO3为爆炸物,在不同温度下加热分解,可能发生非氧化还原反应,可能发生氧化还原反应,下列反应可能发生的是 。 A. NH4NO3 → N2 + O2 + H2O B. NH4NO3 → NH3 + HNO3 C. NH4NO3 → O2 + HNO3 + H2O D. NH4NO3→ N2 + HNO3 +H2O E. NH4NO3→N2+ NH3+ H2O F. NH4NO3 →N2O + H2O (3)NaCN属于剧毒物质,有多种无害化处理方法 ① H2O2处理法:NaCN + H2O2 —— N2↑+ X + H2O,推测X的化学式为 ,双氧水的电子式为 。 ② NaClO处理法:aCN-+bClO-+2cOH-= dCNO-+eN2↑+fCO32-+bCl-+cH2O。 方程式中e : f的值为 (填选项标号)。 A.1 B.1/2 C.2 D.不能确定 ③用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,某电极上产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,则电解过程中,阳极的电极反应式为 。 (4)以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-,CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol·L—1)进行实验。 ①写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式:_______ _______; ②若结果测得CO2的质量为1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为 。
在一定体积的密闭容器中进行某化学反应,其平衡常数表达式为K=。 化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题: (1)该反应的化学方程式为 。 (2)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。 A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变 C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO) (4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。 (5)某温度下,将CO和水蒸气各1mol置于体积为1L的密闭容器中反应,达到平衡后测得CO2为0.5mol,再通入4mol水蒸气,达到新的平衡后CO2的物质的量等于__________mol。