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17.(09年安徽理綜·25)(17分)

W、X、Y、Z是周期表前36號(hào)元素中的四種常見(jiàn)元素,其原子序數(shù)一次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子,Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。

(1)W位于元素周期表第   周期第   族。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)   (填“強(qiáng)”或“弱”)。

(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是    ,Y的第一電離能比X的    (填“大”或“小”)。

(3)Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是    。

Fe(s)+O2(g)=FeO(s) △H=-272.0kJ·mol1  2X(s)+O2(g)=X2O3(s) △H=-1675.7kJ·mol1

X的單質(zhì)和FeO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是          。

答案:(1)二  VA       (2)1s22s22p63s23p4 

(3)Cu + 2H2SO4()CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

(4)3FeO(s) + 2Al(s)Al2O3(s) + 3Fe(s)  △H=859.7KJ/mol

解析:首先推出題中幾種元素,W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),在結(jié)合原子序數(shù)的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子,根據(jù)基態(tài)原子核外電子所遵循的原則,可以寫出電子排布式為:1s22s22p63s23p1,X為鋁元素,Z能夠形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物,推知Z為銅元素,兩種氧化物分別為Cu2O和CuO。

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16.(10分)(08年江蘇化學(xué)·18)“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。

(1)下列措施中,有利于降低大氣中CO2濃度的有:     。(填字母)

    a.減少化石燃料的使用      b.植樹(shù)造林,增大植被面積

c.采用節(jié)能技術(shù)         d.利用太陽(yáng)能、風(fēng)能

(2)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多,如:

  a.6CO2 + 6H2OC6H12O6+6O2  b.CO2 + 3H2CH3OH +H2O

c.CO2 + CH4CH3COOH     d.2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O

以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是       ,原子利用率最高的是       。

(3)文獻(xiàn)報(bào)道某課題組利用CO2催化氫化制甲烷的研究過(guò)程如下:

反應(yīng)結(jié)束后,氣體中檢測(cè)到CH4和H2,濾液中檢測(cè)到HCOOH,固體中檢測(cè)到鎳粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如下圖所示(僅改變鎳粉用量,其他條件不變):

研究人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論:

HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體,即:CO2HCOOHCH4

①寫出產(chǎn)生H2的反應(yīng)方程式                    。

②由圖可知,鎳粉是    。(填字母)

a.反應(yīng)Ⅰ的催化劑             b.反應(yīng)Ⅱ的催化劑

c.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的催化劑           d.不是催化劑

③當(dāng)鎳粉用量從1 mmol增加到10 mmol,反應(yīng)速率的變化情況是      。(填字母)

a.反應(yīng)Ⅰ的速率增加,反應(yīng)Ⅱ的速率不變

b.反應(yīng)Ⅰ的速率不變,反應(yīng)Ⅱ的速率增加

c.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均不變

d.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加,且反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快

e.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加,且反應(yīng)Ⅱ的速率增加得快

f.反應(yīng)Ⅰ的速率減小,反應(yīng)Ⅱ的速率增加

答案:(10分)(1)abcd    (2)a  c

(3)①3Fe+4H2OFe3O4+2H2    ②c   ③e

解析:控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑可以控制源頭,也可以吸收大氣中CO2,光合作用利用了太陽(yáng)能為最節(jié)能,反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,為原子利用率最高。由反應(yīng)原料為鐵和水,故3Fe+4H2OFe3O4+2H2,使用催化劑可加快反應(yīng)速率,根據(jù)CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系圖可知,反應(yīng)Ⅱ的速率均增加得快。

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15.(10分)(08年江蘇化學(xué)·17)工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下:

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石(主要成分BaSO4)對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查表得

BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H1 = 571.2 kJ·mol-1   ①

BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s)  △H2= 226.2 kJ·mol-1   ②

(1)氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為       。

(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),=      。

[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]

(3)反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H=     kJ·mol-1。

(4)實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過(guò)量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是        

             ,                        。

答案:(10分)(1)S2- + H2OHS- +OH-   HS- + H2OH2S +OH-(可不寫)

(2)2.7×10-3    (3)172.5

(4)使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量)   ①②為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫

解析:Na2S水解實(shí)際上是二元弱酸根S2水解,因分兩步,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),兩種沉淀的平衡體系中銀離子濃度是一樣的,=[Ksp(AgBr) /Ksp(AgCl) =2.7×10-3, 反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H3等于△H1減去△H2。實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過(guò)量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫來(lái)維持反應(yīng)①②所需熱量。

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14.(12分)(08年山東理綜·29)北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)火炬燃料是丙烯(C3H6)。

(1)丙烷脫氫可得丙烯。

已知:C3H8(g)=CH4(g)+HCCH(g)+H2(g)  △H1=156.6 kJ·mol1

CH3CH=2(g)=CH4(g)+HCCH(g )     △H2=32.4 kJ·mol1

則相同條件下,反應(yīng)C3H8(g)=CH3CH H2(g)+H2(g) 的△H=      kJ·mol1。

(2)以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負(fù)極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為                ;放電時(shí)CO32移向電池的         (填“正”或“負(fù)”)極。

(3)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達(dá)到平衡時(shí),溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離,則H2CO3HCO3+H+的平衡常數(shù)K1=       。(已知10-5.60=2.5×10-6)

(4)常溫下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3)    c(CO32)(填“>”、“=”或“<”),原因是                          (用離子方程式和必要的文字說(shuō)明)。

答案:

(1)124.2     (2)C3H8+5O2=3CO2+4H2O   負(fù)  (3)4.2×10-7 mol·L-1

(4)>  HCO3+H2O=CO32+H3O+(或HCO3=CO32+H+)、HCO3+H2O=H2CO3+OH,HCO3的水解程度大于電離程度

解析:(1)將第2個(gè)方程式顛倒反寫,然后與第1個(gè)方程式相加,即得所求的反應(yīng)C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g),△H也隨方程式的變化關(guān)系進(jìn)行求算:△H=-△H2+△H1=124.2kJ.mol-1。

(2)以丙烷為燃料制作的新型燃料電池,其電池反應(yīng)方程式為C3H8十502=3C02+4H20,因電子從電池的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流入了電池的正極,故電池的正極是電子富集的一極,故帶負(fù)電荷的離子C032-在電解質(zhì)溶液中應(yīng)移向電池的負(fù)極而不是正極。

(3)根據(jù)電離平衡常數(shù)公式可知:

K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.60×10-5.60/l.5×10-5=4.2×10-7mol. L-1

(4)0.1 mol L-1NaHCO3溶液的pH大于8,說(shuō)明溶液呈堿性,即c(OH-)>c(H+),因在NaHCO3溶液中存在著兩個(gè)平衡:電離平衡HCO3-CO32-+H+,水解平衡: HC03-+H20  H2CO3-+OH- ,其余部分水的電離忽略不計(jì),由c(OH-)>c(H+),說(shuō)明水解過(guò)程大于電離過(guò)程,從而推出c(H2CO3)>c(CO32-) 。

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13.(11分)(08年廣東化學(xué)·19)

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(鈍度約98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42等雜質(zhì),提純工藝路線如下:

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示:

回答下列問(wèn)題:

(1)濾渣的主要成分為    。

(2)“趁熱過(guò)濾”的原因是    。

(3)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過(guò)濾”,可采取的措施是          (寫出1種)。

(4)若“母液”循環(huán)使用,可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因是    

(5)已知:

Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)    ΔH1=+532.36 kJ·mol-1

Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)  ΔH1=+473.63 kJ·mol-1

寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式    。

答案:(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3

(2)使析出的晶體為Na2CO3·H2O,防止因溫度過(guò)低而析出Na2CO3·10H2O晶體,令后續(xù)的加熱脫水耗時(shí)長(zhǎng)

(3)用已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾

(4)溶解時(shí)有大量沉淀生成,使Na2CO3損耗且產(chǎn)物Na2CO3混有雜質(zhì)   其原因:"母液"中,含有的離子有Ca2+,Na+,Cl,SO42,OH,CO32,當(dāng)多次循環(huán)后,使用離子濃度不斷增大,溶解時(shí)會(huì)生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀

(5)Na2CO3·H2O(s)=== Na2CO3(s) + H2O(g)△H= +58.73kJ·mol-1

解析:

(1) 因工業(yè)碳酸鈉中含有Mg2+,F(xiàn)e3+,Ca2+,所以“除雜”中加入過(guò)量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2沉淀。

(2) 觀察坐標(biāo)圖,溫度減少至313K時(shí)發(fā)生突變,溶解度迅速減少,弱不趁熱過(guò)濾將析出晶體。

(3) 思路方向:1.減少過(guò)濾的時(shí)間 2.保持過(guò)濾時(shí)的溫度。

(4) 思路:分析“母液”中存在的離子,若參與循環(huán),將使離子濃度增大,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中哪個(gè)環(huán)節(jié)有所影響。

(5) 通過(guò)觀察兩個(gè)熱化學(xué)方程式,可將兩式相減,從而得到Na2CO3·H2O(S)=Na2CO3(s)+ H2O(g)!

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12.(07年山東理綜·28)(11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一。

(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:

①將2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系總壓強(qiáng)為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_____。

②平衡狀態(tài)由A變到B時(shí).平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(2)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-574 kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-1160 kJ·mol1

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4還原NO2至N2整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為_(kāi)_____(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為_(kāi)_____kJ。

(3)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox 3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni=由鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫還原而得,常溫下,它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去。轉(zhuǎn)化流程如圖所示:

請(qǐng)寫出MFe2Ox分解SO2的化學(xué)方程式                (不必配平)。

答案:(1)①800L·mol1  ②= (2)1.60NA(或1.6NA)  173.4 (3)MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S

  解析:(1)據(jù)題意當(dāng)容器中總壓強(qiáng)為0.10MPa時(shí),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.80,據(jù)此可計(jì)算得出平衡時(shí)c(SO2)=0.040mol·L-1;c(O2)=0.020mol·L-1;c(SO3)=0.16mol·L-1。根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算式:K==800L·mol-1;只要溫度不變,平衡常數(shù)就不改變,在此變化過(guò)程中,只有壓強(qiáng)的改變,溫度未發(fā)生變化,故K(A)=K(B)。

  (2)用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2 至N2,4.48LCH4的物質(zhì)的量為0.20mol,在此過(guò)程中CH4中碳元素的化合價(jià)有-4價(jià)升高到+4價(jià),轉(zhuǎn)化為CO2,失去電子的總物質(zhì)的量為0.20mol×8= 1.60mol,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.60NA。由題目給知的熱化學(xué)方程式,根據(jù)蓋斯定律可以得出CH4還原NO2至N2的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-867 kJ·mol1,則0.2molCH4反應(yīng)放出的熱量為867 kJ·mol1×0.2mol=173.4kJ。

  (3)此題中反應(yīng)物已知為MFe2OX和SO2,反應(yīng)后生成MFe2O4,由MFe2OX轉(zhuǎn)化為MFe2O4,氧原子數(shù)增加,故SO2失去氧原子轉(zhuǎn)化為S,反應(yīng)式為:MFe2OX+SO2=MFe2O4+S。

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10.(09年廣東文基·68)下列說(shuō)法正確的是

A.廢舊電池應(yīng)集中回收,并填埋處理   B.充電電池放電時(shí),電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

C.放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長(zhǎng),這與溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響有關(guān)

D.所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以不需吸收能量就可以進(jìn)行

答案:C

解析:A項(xiàng)廢舊電池應(yīng)集中回收但不能填埋處理因?yàn)殡姵乩锏闹亟饘贂?huì)污染土地,人吃了這些土地里的蔬菜后,,就會(huì)引發(fā)疾病;B項(xiàng)充電電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽籇項(xiàng)有的燃燒反應(yīng)是需要吸收一定熱量才可以反應(yīng)的比如碳的燃燒。

[考點(diǎn)分析]垃圾的處理、電化學(xué)、影響化學(xué)反應(yīng)速率因素、化學(xué)反應(yīng)與能量。

11.(09年海南化學(xué)·12)已知:Fe2O2(s)+C(s)= CO2(g)+2Fe(s) △H=234.1kJ·mol1

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol1

則2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的△H

A.-824.4kJ·mol1                                 B.-627.6kJ·mol1

C.-744.7kJ·mol1                                 D.-169.4kJ·mol1

答案:A 

解析:(2)=(1)就可得2 Fe(s)+ O2(g) = Fe2O3(s),則ΔΗ=ΔΗ2-ΔΗ1=-824.4 kJ·mol-1。

試題詳情

8.(09年廣東理基·26)下列措施不符合節(jié)能減排的是

A.大力發(fā)展火力發(fā)電,解決廣東電力緊張問(wèn)題

B.在屋頂安裝太陽(yáng)能熱水器為居民提供生活用熱水

C.用石灰對(duì)煤燃燒后形成的煙氣脫硫,并回收石膏

D.用雜草、生活垃圾等有機(jī)廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,作家庭燃?xì)?/p>

答案:A

解析:節(jié)能減排指的是減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放,大力發(fā)展火力發(fā)電,既不利于節(jié)能也不利于減排,故A選項(xiàng)符合題意。其余選項(xiàng)的措施或做法都符合節(jié)能減排的原則。

9.(09年天津理綜·6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    ΔH=-566 kJ/mol

Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+    ΔH=-226 kJ/mol

根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說(shuō)法正確的是

A.CO的燃燒熱為283 kJ

B.右圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系

C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)  ΔH>-452 kJ/mol

D.CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023

答案:C

解析:A項(xiàng),燃燒熱的單位出錯(cuò),應(yīng)為kJ/mol,錯(cuò);圖中的量標(biāo)明錯(cuò)誤,應(yīng)標(biāo)為2molCO和2molCO2,故錯(cuò)。CO2氣體的能量大于固體的能量,故C項(xiàng)中放出的能量應(yīng)小于452kJ,而△H用負(fù)值表示時(shí),則大于-452Kj/mol,正確;將下式乘以2,然后與上式相加,再除以2,即得CO與Na2O2的反應(yīng)熱,所得熱量為57kJ,故D項(xiàng)錯(cuò)。

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7.(08年海南化學(xué)·8)白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:P-P  a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O  d kJ·mol-1。

根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的H,其中正確的是A

A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1    B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1

C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1      D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1

答案:A

解析:由圖可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol1。

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6.(08年廣東化學(xué)·14)下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說(shuō)法正確的是AB

A.煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程

B.化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能

C.動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過(guò)程

D.植物通過(guò)光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程

答案:AB

解析:葡萄糖氧化放出熱量,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,C錯(cuò);選項(xiàng)D應(yīng)該太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,D錯(cuò)。

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