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多步反應的計算:運用蓋斯定律將熱化學方程式進行加或減.得到新的熱化學方程式后.再列比例關系式. 方程組法 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

接觸法制H2SO4的基本原理是：

    ①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

   

    ③SO3+H2O  H2SO4

    其中排放的尾氣含少量SO2，為防止污染大氣，在排放前應設法進行綜合利用。

    (1)某硫酸廠每天排放10000m3(換算成標準狀況下體積)尾氣中含0.2%(體積分數(shù))的SO2，問用NaOH溶液、石灰及氧氣處理后，假設硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2O)？

    (2)如果將一定體積的尾氣通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液使其完全反應，經測定所得溶液含16.7g溶質。試分析溶液的成分，并計算各成分的物質的量。

    (3)工廠在尾氣處理制石膏的過程中，中間產物是NaHSO3，調節(jié)尾氣排放的流量，以取得SO2和NaOH間物質的量的最佳比值，從而提高NaHSO3的產量�，F(xiàn)設n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分別表示SO2、NaOH、NaHSO3的物質的量，且=x,試寫出x在不同取值范圍時，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)與n(SO2)、n(NaOH)間的關系式。

x=n(SO2)/n(NaOH)

n(NaHSO3)

 

 

 

 

 

 

    提示：該題取材于接觸法制硫酸的過程中對廢氣SO2的處理，即消除了SO2對空氣的污染，又使SO2得到綜合利用。該題在能力要求上有一定的深度和坡度。第(1)步考查多步反應的計算，所發(fā)生的一系列反應較為復雜，但根據S元素守恒找出關系式，即可得出答案。第(2)步涉及平行反應中混合物的計算。反應方程式為2NaOH+SO2  Na2SO3+H2O;NaOH+SO2  NaHSO3。根據題給條件，對上述反應運用極值假設法進行分析討論。第(3)步考查計算題中范圍討論的基礎知識，以及過量問題和平行反應的計算。

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接觸法制H2SO4的基本原理是：

    ①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

    ②2SO2+O2  2SO3

    ③SO3+H2O  H2SO4

    其中排放的尾氣含少量SO2，為防止污染大氣，在排放前應設法進行綜合利用。

    （1）某硫酸廠每天排放10000m3（換算成標準狀況下體積）尾氣中含0.2%（體積分數(shù)）的SO2，問用NaOH溶液、石灰及氧氣處理后，假設硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏（CaSO4·2H2O）？

    （2）如果將一定體積的尾氣通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液使其完全反應，經測定所得溶液含16.7g溶質。試分析溶液的成分，并計算各成分的物質的量。

    （3）工廠在尾氣處理制石膏的過程中，中間產物是NaHSO3，調節(jié)尾氣排放的流量，以取得SO2和NaOH間物質的量的最佳比值，從而提高NaHSO3的產量�，F(xiàn)設n（SO2）、n（NaOH）、n（NaHSO3）分別表示SO2、NaOH、NaHSO3的物質的量，且=x,試寫出x在不同取值范圍時，n（NaHSO3）的值或n（NaHSO3）與n（SO2）、n（NaOH）間的關系式。

x=n（SO2）/n（NaOH）

n（NaHSO3）

    提示：該題取材于接觸法制硫酸的過程中對廢氣SO2的處理，即消除了SO2對空氣的污染，又使SO2得到綜合利用。該題在能力要求上有一定的深度和坡度。第（1）步考查多步反應的計算，所發(fā)生的一系列反應較為復雜，但根據S元素守恒找出關系式，即可得出答案。第（2）步涉及平行反應中混合物的計算。反應方程式為2NaOH+SO2  Na2SO3+H2O;NaOH+SO2  aHSO3。根據題給條件，對上述反應運用極值假設法進行分析討論。第（3）步考查計算題中范圍討論的基礎知識，以及過量問題和平行反應的計算。

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1、（1）化學反應：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-常用于精鹽中碘含量測定．某同學利用該反應探究濃度對反應速率的影響．實驗時均加入1mL淀粉溶液做指示劑，若不經計算，直接通過褪色時間的長短判斷濃度與反應速率的關系，下列試劑中應選擇
②③④
②③④
（填序號）．
①1mL  0.01mol?L-1的碘水              ②1mL  0.001mol?L-1的碘水
③4mL  0.01mol?L-1的Na2S2O3溶液        ④4mL  0.001mol?L-1的Na2S2O3溶液
（2）若某同學選�、佗圻M行實驗，測得褪色時間為4s，計算v（S2O32-）=
8.33×10-4mol/（L?s）
8.33×10-4mol/（L?s）
．（結果保留三位有效數(shù)字）
2、合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經多步反應制得，其中某一步反應為：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
200℃時，該反應的平衡常數(shù)為
1
2.25
，該溫度下，將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中，5min時達到平衡，各物質濃度（mol?L-1）變化如下表所示：
0min 5min 10min
CO 0.01 0.0056
H2O 0.01 0.0156
CO2 0 0.0044
H2 0 0.0044
（1）5min達到平衡時，CO2的濃度為：
0.004mol/L
0.004mol/L
；CO的平衡轉化率為
40%
40%
．
（2）欲提高CO的轉化率，下列措施中可行的是
be
be
（填字母）．
a．增加壓強           b．降低溫度         c．體積不變，再充入CO
d．更換催化劑         e．體積不變，再充入H2O
（3）若5min～10min只改變了某一條件，所改變的條件是：
增大水蒸氣的濃度
增大水蒸氣的濃度
；該條件所改變的量是：
增大0.01mol/L
增大0.01mol/L
．
（4）若某溫度下，此反應的平衡常數(shù)為1，則該溫度
小于
小于
200℃．（填“大于”、“等于”或“小于”）．

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（1）2009年，長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術上獲得新突破，原理如圖所示．
①請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應式
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
．
②以石墨電極電解飽和食鹽水，電解開始后在
陰極
陰極
的周圍（填“陰極”或“陽極”）先出現(xiàn)紅色．假設電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產生的最大電能與電池反應所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇氣體，外電路通過的電子個數(shù)為
5.8×1023
5.8×1023
（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經多步反應制得，其中的一步反應為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，200℃時，該反應的平衡常數(shù)為1/2.25，該溫度下，將一定量的CO和H2O 投入某10L密閉容器，5min時達平衡，各物質濃度（mol?L-1）變化如下：
0min 5min 10min
CO 0.01 0.0056
H2O 0.01 0.0156
CO2 0 0.0044
H2 0 0.0044
①請分別計算CO和CO2的平衡濃度
0.006 mol?L-1
0.006 mol?L-1
，
0.004 mol?L-1
0.004 mol?L-1
．
②CO的平衡轉化率為
40%
40%
，欲提高CO的轉化率，下列措施中可行的是
be
be
（填序號）．
 a．增加壓強 b．降低溫度  c．體積不變，再充入CO  d．更換催化劑  e．體積不變，再充入0.1molH2O
③若5min～10min只改變了某一條件，該條件是
H2O的濃度
H2O的濃度
，如何改變的
增大了0.01 mol?L-1
增大了0.01 mol?L-1
．

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（I）某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+經過兩步反應被氧化成NO3-，兩步反應的能量變化示意圖如下：

[來源:學,科,網]

   （1）1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學方程式是              。

   （2）在一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2，若該反應消耗32gCH3OH轉移6mol電子，則參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是            。

   （Ⅱ）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式如下：

        2NO+2CO2CO2+N2   △H

        某溫度下用氣體傳感器測得不同的時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s

0

1

2

3

4

5

C(NO)(×10-4mol·L-1)

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

C(CO)(×10-3mol·L-1)

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

    請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：

   （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H      0（填寫“>”、“<”、“=”）

   （2）前2s內的平均反應速率v(N2)=          ；

   （3）在該溫度下，反應的平衡常數(shù)K=       （只寫出計算結果）；

   （4）某同學設計了三組實驗，分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，部分實驗條件如下表：

實驗編號

T/℃

NO初始濃度/mol·L-1

CO初始濃度/mol·L-1

催化劑的比表面積/m2·g-1

I

280

1.20×10-3

5.80×10-3

82

II

280

1.20×10-3

5.80×10-3

124

III

350

1.20×10-3[來源:學.科.網]

5.80×10-3

124

                        該同學畫出了表中三個實驗條件下，混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，請在圖上標明各條曲線的實驗編號；

   （5）有人認為：催化劑比表面積增大，會提高NO和CO的反應效率，從而使污染物NO和CO的轉化率提高。請用化學基本理論對此觀點進行評價：          。

 

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