当前位置:首页 > 高考化学试题分类汇编:2014-2018化学平衡大题
【答案】(1)蓝紫色溶液变浅,同时生成灰蓝色沉淀,继续滴加NaOH溶液,沉淀溶解,最终溶液变绿色
??(2)①2CrO24?2H2?Cr2O7?H2O②增大;1.0?1014;③小于
(3)2.0?10?5;5.0?10?3
2???(4)Cr2O7?3HSO3?5H?===2Cr3??3SO24?4H2O 2??2?2?或:Cr2O7?8HSO3===2Cr3??3SO4?5SO3?4H2O
【解析】(1)类比Al3+与NaOH反应的性质,但需注意反应过程中伴有颜色变化。Cr3+为蓝紫色,滴加NaOH后
蓝紫色变浅同时产生灰蓝色沉淀Cr(OH)3,继续滴加,沉淀溶解,Cr(OH)3变为Cr(OH)?4,溶液最终变为绿色。
(2)①选修四26页的方程式,Na2CrO4在酸性条件会转化为Na2Cr2O7。②从图上可以看出,H+浓度
2??升高,Cr2O7浓度上升,说明反应向右进行的更多,CrO24的平衡转化率增大;根据A点数据,列三段
式计算平衡常数:
?2CrO24?2H?2?Cr2O7?H2O
起1mol/L变?0.5mol/L平0.5mol/L0?0.25mol/L0.25mol/L
2-c(Cr2O7)0.25K???1014 2-2?22?72c(CrO4)c(H)0.5?(10)?③升高温度,溶液中CrO24平衡转化率减小,说明反应逆向移动,故该反应为放热反应,?H?0。
(3)已知c(Cl?)?1.0?10-5mol/L,Ksp(Ag2CrO4)?2.0?10平衡可得:
c(Ag)?2?4??12,Ksp(AgCl)?2.0?10?10,当根据沉淀溶解
Ksp(AgCl)c(Cl?)2.0?10?10??2.0?10?5mol·L?1, ?51.0?102.0?10?12??5.0?10?3mol·L?1。 ?52(2.0?10)c(CrO)?Ksp(Ag2CrO4)c(Ag?)2?(4)NaHSO3盐溶液为酸性,因此配平时应在方程式左边添加H?或HSO3。
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【2016新课标3】——中,半传统
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1) NaClO2的化学名称为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NOx的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10mol·L 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表》 离子 c/(mol·L) ?1-3
?1
SO4 8.35×10 ?42?SO3 6.87×10 ?62?NO3 1.5×10 ?4?NO2 1.2×10 ?5?Cl 3.4×10 ?3?①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”
“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“提高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均___ ___(填“增大”“不变”或“减小”)。 ②反应ClO2+2SO3===2SO4+Cl的平衡常数K表达式为___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。 ①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的有点是_______。 ②已知下列反应:
SO2(g)+2OH(aq)=SO3(aq)+H2O(l) △H1 ClO(aq)+SO3(aq)=SO4(aq)+Cl(aq) △H2 CaSO4(s)=Ca(aq)+SO4(aq) △H3
则反应SO2+Ca(aq)+ClO(aq)+2OH(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的△H=
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2+
---2+
2--2-2---2-?
2?
2?
?
【答案】(1)亚氯酸钠;(2)①2H2O+ClO2+2SO2=2SO4+Cl+4H;提高② 减小;?大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高(3)①减小;?K=c(Cl)?c(SOc(ClO)?c(SO?22?22?42?-
2--
+
)
3)(4)①生成的硫酸钙微溶,降低硫酸根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行 。 ΔH=△H1+△H2-△H3。 【解析】(1) NaClO2的化学名称为亚氯酸钠;
(2)①亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为2H2O+ClO2+2SO2=2SO4+Cl-+
+4H;正反应是体积减小的,则增加压强,NO的转化率提高。
②根据反应的方程式2H2O+ClO2+2SO2=2SO4+Cl+4H、2H2O+3ClO2+4NO=4NO3+3Cl+4H可知随着吸收反应的进行氢离子浓度增大,吸收剂溶液的pH逐渐降低。
③由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化。
(3)?从在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压图可知,反应温度越高,O2和NO的平衡分压负对数减小,这说明反应向逆反应方向进行,因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。?根据反应方程式ClO(aq)+SO3(aq)=SO4(aq)+Cl(aq) 可知平衡常数的表达式为K=c(Cl
?22?c(ClO2)?c(SO3)-2-2---
2--
+
-
-
-
+
-
2-
?)?c(SO4)22?(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①由于生成的硫酸钙微溶,降低硫酸根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行,所以Ca(ClO)2效果好。 ②已知下列反应:
SO2(g)+2OH(aq)=SO3(aq)+H2O(l) △H1 ClO(aq)+SO3(aq)=SO4(aq)+Cl(aq) △H2 CaSO4(s)=Ca(aq)+SO4(aq) △H3
则根据盖斯定律可知①+②-③即得到反应SO2+Ca(aq)+ClO(aq)+2OH(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的ΔH=△H1+△H2-△H3。
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2+
---2+
2--2-2---2-
【2016年浙江】 ——中,半新颖
催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可
发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1= -53.7kJ·mol-1 I CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比 已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g)ΔH3=44.0kJ·mol-1 请回答(不考虑温度对ΔH的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K= ;反应II的ΔH2= kJ·mol-1。 (2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 。
A.使用催化剂Cat.1 B.使用催化剂Cat.2
C.降低反应温度 D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因
是 。
(4)在右图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程~能量”示意图。 ...
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在 极,该电极反
应式是 。
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