(15分)(1)A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系,所有反应物和生成物均已给出。①若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为

(15分)(1)A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系,所有反应物和生成物均已给出。①若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为

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(15分)(1)A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系,所有反应物和生成物均已给出。

①若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为卤素单质,化合物中的阳离了均为Na+,则A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为        (写化学式)。在一定条件下E和D以物质的量比为5:l在硫酸溶液中恰好完全反应,写出该反应的离子方程式:              
②若把B、C、F三种溶液汇集在一起得到1L混合溶液,并物质的转化关系给其中加入一定量的E,溶液中卤素阴离子的物质的量与通入E的体积(标准状况)的关系如下表所示(x和y均大于0)。
各离子的量与E的体积的关系

I.当通入E的体积为2.8L时,溶液中发生反应的离子方程式为                   
II.x=     ,y=       (填具体数据)。
III.当通入E的体积为11.2L时,该溶液中c(Na+)=____   mol·L-1(通入E后溶液的体积变化忽略不计)。
(2)用H2O2可除去工业尾气中的Cl2,相关反应:
H2O2(1)+Cl2(g)2HCl(g)+O2(g)△H>0.
①为了提高H2O2的除氯效果,采取的措施最好的是           (只改变一种条件),其原因是:                                   
(g)+O2(g)= H2O(1), △H2 = -285.84kJ·mol-l
Cl2(g)+ H2(g)= 2HCl(g), △H3 = -184.6kJ·mol-l
则H2O2(1)与Cl2(g)反应生成HCl(g)和O2(g)的热化学方程式为              
答案


解析

试题分析:⑴①若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为卤素单质,则A为Br2,D为I2,E为Cl2,三者的氧化性由弱到强的顺序为I2<Br2<Cl2;在一定条件下E(Cl2)和D(I2)以物质的量比为5:l在硫酸溶液中恰好完全反应,据得失电子守恒有5Cl2+I2――10Cl-+2IO3-,再据电荷守恒有5Cl2+I2――10Cl-+2IO3-+12H+,最后据原子守恒得5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+
②由于B为NaI、C为NaBr、F为NaCl,E为Cl2,据表中的数据说明当E(Cl2)通入2.8L→5.6L时依次发生的离子反应为:
Cl2   +   2I-     =      2Cl-    +    I2           Cl+  2Br2Cl+  Br2
0.15mol   1.5-1.25-0.1=0.15mol                 0.1mol    0.1mol
则x=0.15mol,y=1.4-(2-1.5)=0.9mol;
当通入E的体积为11.2L时,据电荷守恒得该溶液中c(Na+)=2+0.9=2.9mol·L-1
⑵①根据反应原理(吸热反应),升高温度,反应速率增大,平衡向右移,提高H2O2的除氯效果(减压虽能使平衡向右移动,但会导致反应速率慢,故不是最好措施);
②据题意先写出反应方程式并标出各物质的状态H2O2(l)+ Cl2(g)=2HCl(g)+ O2(g),依次將三条热化学方程式编号为①②③,将“①×-②+③”得该反应方程式,据盖斯定律得该反应的反应热△H=(-196.46)×-(-285.84)+(-184.6)=+3.01kJ·mol-l,据此便可写出完整的热化学方程式。
举一反三
(18分)MnO2和Zn是制造干电池的重要原料,工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示:

(1)操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。
(2)稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________________;该反应中若析出19.2g单质A,共转移____________mo1电子。浸泡时反应速率较慢,下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。
a.将矿石粉碎   
b.提高浸泡温度
c.适当增大硫酸浓度
d.改变软锰矿与闪锌矿的比例
(3)由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰,然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知:

写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。
(4)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示:

①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。.
②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________;若转移的电子数为个,左室溶液中的变化量为________________。
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(14分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成          (填“CO、CO2或HCHO”)。

②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) 
△H=       
③在稀硫酸催化下,HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子,其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式:         
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式:                             。
⑵一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为                          ;每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为
       g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式                                         

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用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol。下列说法不正确的是
A.等物质的量的CH4参加反应,反应①②转移的电子数相同
B.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-530 kJ/mol
C.0.2 mol CH4还原NO2至N2,且生成H2O(g)放出的热量为164.6 kJ
D.若用4.48 L(标准状况)CH4还原NO2至N2且生成H2O(g),整个过程中转移电子1.60 mol

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(16分)汽车尾气是城市空气的主要污染物之一,其主要有害成分是CO、氮氧化物(NOx)等。
(1)NOx产生的原因之一是汽车发动机工作时引发N2和O2反应,其能量变化值如右图所示,

则:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=    
(2)汽车尾气中CO、NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图一。

① NO与CO混存时,相互反应的化学方程式为                              
② 1000K,n(NO)/n(CO)=5:4时,NO的转化率为75%,则CO的转化率约为       
③ 由于n(NO)/n(CO)在实际过程中是不断变化的,保证NO转化率较高的措施是将温度大约控制在              K之间。
(3)汽车尾气中NOx有望通过燃料电池实现转化。已经有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料电池,其原理如图二。
① 图中石墨Ⅱ为电池的             极。
② 在该电池使用过程中,石墨I电极上的产物是氧化物Y,其电极反应式为      
(4)甲醇也可用于燃料电池。工业上采用反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密闭反应器中,H2的平衡转化率与温度、压强的关
系如图三所示,则A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的
大小关系为        

② 某高温下,将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生
反应,达到平衡后测得c(CO2)=2.0mol·L-1,则该温度下反应的平
衡常数值为      
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(16分)
I.制取三氧化硫反应的化学方程式为:2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)
(1)此反应是工业上生产         的重要步骤。
(2)能够说明在恒温恒容条件下,上述反应已经达到化学平衡状态的是   (填序号).
a.每生成1mol SO3的同时生成0.5mol O2
b.容器中混合气体的密度不变
c.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
d.容器中气体总压强不变
(3)在400℃时,常压下,容积为1.0L的密闭容器中充入1.00mol SO2(g)和0.96mol O2(g),充分反应后,测得还有0.04mol SO2剩余,并放出190.08KJ的热量。
①根据有关数据,请分析在工业生产中选择常压反应器的原因:
                                                                      
②写出此反应的热化学方程式:
2SO2(g)十O2(g)2SO3(g) △H=                 
Ⅱ.(1)在某温度下,把1.00 mol NH3溶于水中配成1.00 L溶液,测得溶液中OH浓度和时间的图像如下:

①求该温度时,氨水的电离平衡常数K=           
② 在t1时刻再加入H2O配成2L溶液,于t2时刻重新达到平衡,请在坐标系中画出t1~t2时间内OH浓度随时间变化的曲线。
(2)将a mol/L的盐酸和b mol/L氨水等体积混合,混合后体积为混合前体积之和,充分反应后所得溶液显中性。
①  a      b (填“<”、“=”或“>”)
② 根据物料守恒原理,求混合后溶液中剩余氨水浓度:c(NH3·H2O)=         
(用含有a、b的式子表示)
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