时间:2025-06-26 02:52:05
1、填空题 (14分)中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH![]() | SO![]() | NO![]() | Cl- |
浓度/mol?L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
参考答案:⑴ 4?⑵① +183kJ/mol;② 2NO+2CO催化剂 2CO2+N2;③ 不能
⑶① SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+?
②HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行?
③MH+OH--e-=H2O+M
本题解析:(1)题目所示的微粒中阳离子所带的正电荷数是:4×10-6×1+6×10-6×1+2×10-5×1=3×10-5mol/L,阴离子所带的负电荷总数是:2×4×10-5+1×3×10-5+1×2×10-5=13×10-5 mol/L>3×10-5mol/L,根据溶液呈电中性原理,溶液中还应该含有大量的H+。所以溶液显酸性。c(H+)=13×10-5 mol/L-3×10-5mol/L=1×10-4 mol/L,所以pH="4." (2)①反应热就是断裂化学键吸收的热量与形成化学键释放的热量的差值。因此 N2(g)+O2(g2NO(g)△H=+945KJ/mol+498KJ/mol-2×630KJ/mol=+183KJ/mol。②NO被CO还原的化学方程式为2NO+2CO催化剂 2CO2+N2;③由于该反应是体系混乱程度减小的吸热反应,体系的自由能大于0,所以设想是不能实现的。① 根据图示可知:用离子方程式表示反应器中发生的反应是:SO2+I2+2H2O=SO
+2I-+4H+。②2HI(g)
H2(g)+I2(g). HI分解反应是可能反应。在反应中使用膜反应器分离出H2,减小生成物的浓度,平衡正向移动,有利于反应正向进行。③根据总反应方程式可知:在电池放电时,负极电极反应式为MH+OH--e-=H2O+M。2.5的溶液的酸碱性、热化学方程式与化学键的关系、浓度对平衡移动的影响、离子方程式的书写、镍氢电池的电极反应式的书写的知识。
本题难度:一般
2、填空题 (12分)20 L恒容的密闭容器中,加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气,在某温度下使其反应,反应至4 min时,氧气的浓度为0.06 mol/L,当反应到8 min时,反应到达平衡。
(1)0 min~4 min内生成O2的平均速率:
v(O2)=____________mol/(L·min)。
(2)整个过程中,各物质的浓度与时间关系如下图所示,则该温度下的平衡常数K=________________。
(3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________,此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
? | A | B | C | D |
SO3 | 1 mol | 3 mol | 3 mol | 0 mol |
SO2 | 2 mol | 1.5 mol | 0 mol | 6 mol |
O2 | 2 mol | 1 mol | 0 mol | 5 mol |
参考答案:(1)0.0025 mol·L-1·min-1
(2)0.4 mol·L-1
(3)BD 等于 (4)①③④
本题解析:略
本题难度:一般
3、填空题 中国尿素合成塔(尿塔)使用寿命仅为欧美国家的1/4。为此北京钢铁研究 院对四川泸天化尿塔腐蚀过程进行研究,得出下列腐蚀机理:
(1)H2S来自合成尿素的天然气。在380 K、体积为2 L的密闭容器中,存在如下反应:H2(g)+S(s)H2S(g)?△H=+21.6kJ·mol-1。反应达到平衡时H2、S、H2S的物质的量均为3 mol,则380 K时该反应的化学平衡常数为______;下列对该反应分析正确的是______(填字母序号)。
(2)在反应I中发生的化学反应为______。
(3)研究发现反应II是分别以Fe、FeS为电极,以水膜为电解质溶液的电化学腐蚀,其 负
极为______;
已知:Fe(s)+S(s)=FeS(s)?△H1=-2.5akJ·mol-1?
S(s)+O2(g)=SO2(g)?△H2=-5akJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)?△H3=-6akJ·mol-1
则反应II的热化学方程式为_____?
(4)已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2。Na2S2O3水溶液呈______性,该溶液中电荷守恒式为_____?;反应IY的反应类型为______?;该反应______(填“能”或“不能”) 说明FeS溶解性强于FeS2O3
(5)泸天化尿塔的最终腐蚀产物为______;为了有效防腐,北钢建议泸天化在生产中用 CuSO4溶液“脱硫(H2S)”,其中涉及的离子方程式为
__________________?
参考答案:(1)除去铁钉表面的铁锈;(2)⑤①④②③(3)4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3;吸入导管内的品红溶液;(4)铁钉的表面积(温度、催化剂)(5)①溶液的酸性太强,铁容易发生析氢腐蚀;
②6.0<PH≤6.5?③配置不同浓度的NaCl溶液;
本题解析:(1)反应前后气体的体积不变,用平衡时H2、H2S的物质的量代替浓度计算,故该反应的平衡常数k==
=1;A.该反应正反应是吸热反应,温度升高平衡向正反应移动,平衡常数增大,图象与实际相符合,正确;B.增大压强平衡不移动,但容器体积减小,硫化氢的浓度增大,正确;C.升高温度反应速率加快,图象中正反应速率不变,错误;D.增大硫化氢的浓度,等效为增大压强,平衡不移动,各组分的含量不变,图象与实际不相符,错误;(2)由流程图可知,反应I中铁与硫化氢、氧气反应生成FeS与水,反应方程式为:2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O;(3)由流程图可知,反应II中FeS与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫,FeS发生氧化反应,为负极;已知:①Fe(s)+S(s)═FeS(s)△H1═-2.5akJ/mol;
②S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2═-5akJ/mol9;
③4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H3═-6akJ/mol
根据盖斯定律,③-①×4+②×4得:4FeS(s)+7O2(g)═2Fe2O3(s)+4SO2(g)△H=-16akJ/mol
(4)由电离平衡常数可知,H2S2O3属于弱酸,Na2S2O3为强碱弱酸盐,溶液呈碱性;
阳离子带的电离等于阴离子带的电离,故c(Na+)+c(H+)=2c(S2O32-)+c(HS2O3-)+c(OH-);
反应Ⅳ是H2S2O3与FeS反应生成FeS2O3与H2S,方程式为:H2S2O3+FeS=FeS2O3+H2S↑,符合复分解反应,反应能进行由于生成硫化氢气体,不能说明FeS溶解性更强,(5)由流程图可知,最终腐蚀产物为Fe2O3、FeS2O3;硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸,反应离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+。
本题难度:困难
4、填空题 在T℃条件下,向1L固定体积的密闭容器M中加入2?mol?X和1?mol?Y,发生如下反应:? 2X(g)?+?Y(g)a?Z(g)?+?W(g)?△H?=?-Q?kJ·mol-1?(Q>0) 当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1?kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则:
(1)化学计量数a的值为?____________?。
(2)写出该反应平衡常数K的表达式_____________(a必须用具体的值表示)。
(3)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是_____________。
A.容器内压强一定?
B.容器内气体的密度一定
C.容器内Z分子数一定?
D.容器内气体的质量一定
(4)X的转化率α=___________?,Y的平衡浓度为_____________?。(均用含Q、Q1的代数式表示)
(5)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1?kJ的是____________?(稀有气体不参与反应)。 ?
A.2?molX、1mol?Y、1molAr? ?
B.a?molZ、1mol?W ?
C.1?molX、0.5mol?Y、0.5a?molZ、0.5?mol?W? ?
D.2?molX、1mol?Y、1molZ
参考答案:(1)1?
(2)K=c(z).c(w)/?c2(x).c(y)
(3)AC.?
(4)?;
(5)A.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 金属卤化物跟卤素化合可生成多卤化物,如:KI+I2KI3,有关KI3的叙述中不正确的是
A.I2在KI溶液中溶解度增大是由于生成I3-离子
B.I3-在溶液中存在下列平衡I3-I2+I-
C.KI3溶液遇淀粉不变蓝色
D.将Cl2通入KI3溶液中,I3-浓度减小
参考答案:C
本题解析:碘和淀粉才能发生显色反应,所以选项C不正确,其余选项都是正确的,答案选C。
本题难度:简单