【題目】治理汽車尾氣和燃煤尾氣是環(huán)境保護(hù)的重要課題.請回答下列問題:
(1)在汽車排氣系統(tǒng)中安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g).在恒容密閉容器中通入等量的CO和NO,發(fā)生上述反應(yīng)時(shí),c(CO)隨溫度(T)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示.
①據(jù)此判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)為____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng).
②溫度T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____;反應(yīng)速率v=v(正)-v(逆)=k正c2(NO)c2(CO)- k逆c2(CO2)c(N2),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),計(jì)算a處v(正):v(逆)=________.
(2)下圖流程是一種新型的除去尾氣中氮氧化物的技術(shù),一般采用氨氣或尿素作還原劑
該技術(shù)中用尿素[CO(NH2)2]作還原劑還原NO2的主要反應(yīng)為:4CO(NH2)2+6NO24CO2+7N2+8H2O ,則用NH3作還原劑還原尾氣中NO(NH3、NO的物質(zhì)的量之比為1:1)的化學(xué)方程式為:______.
(3)哈伯法合成氨的流程圖如圖,下列五個(gè)流程中為提高原料利用率而采取的措施________(填序號)
(4)一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示,圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+.下列敘述正確的是______________(填選項(xiàng))
A.Pd電極b為陰極 B.陰極的反應(yīng)式為N2+6H++6e-=2NH3
C.H+由陽極向陰極遷移 D.陶瓷可以隔離N2和H2
(5)也可用CH4催化還原NOx法消除煙氣中氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ/mol;
②N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H=+67.0 kJ/mol;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0 kJ/mol
則CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式為__________________________________.
【答案】放熱 80 160:1 4NH3+4NO+O2(g)=4N2+6H2O ②④⑤ BCD CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-978.0 kJ/mol
【解析】
(1)①從圖中可以看出,T1時(shí)反應(yīng)先達(dá)平衡,則T1>T2,T1時(shí)c(CO)大,說明升高溫度,平衡逆向移動。
② 依題意,可得如下三段式:
溫度T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=,反應(yīng)速率v=v(正)-v(逆)=k正c2(NO)c2(CO)- k逆c2(CO2)c(N2),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),平衡時(shí),k正c2(NO)c2(CO)=k逆c2(CO2)c(N2),即k正×0.42×0.42=k逆×0.8×1.62,k正=80 k逆。
計(jì)算a處v(正):v(逆)= k正c2(NO)c2(CO:k逆c2(CO2)c(N2)= 80 k逆×1.02×1.02: k逆×0.5×1.02=160:1
(2)用NH3作還原劑還原尾氣中NO(NH3、NO的物質(zhì)的量之比為1:1),NO得2e-,NH3失去3e-,得失電子總數(shù)不等,則另有得電子的物質(zhì),只能為空氣中的O2,由此可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(3)五個(gè)流程中為提高原料利用率而采取的措施:加壓,有利于平衡正向移動,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;加催化劑只能加快反應(yīng)速率,但不能使平衡發(fā)生移動;液化分離NH3,雖然不能加快反應(yīng)速率,但能使平衡正向移動;N2和H2循環(huán)使用,也可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
(4)從圖中可以看出,H2失電子,Pd電極b為陽極,則Pd電極a為陰極。
A.Pd電極b為陽極,A錯(cuò)誤;
B.陰極N2得電子,生成NH3,電極反應(yīng)式為N2+6H++6e-=2NH3,B正確;
C.陽極生成H+,通過質(zhì)子傳輸陶瓷向陰極遷移,C正確;
D.陶瓷只允許H+通過,可以隔離N2和H2,D正確。
(5) ①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ/mol;
②N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H=+67.0 kJ/mol;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0 kJ/mol
則①+②-③×2可得CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式。
(1)①從圖中可以看出,T1時(shí)反應(yīng)先達(dá)平衡,則T1>T2,T1時(shí)c(CO)大,說明升高溫度,平衡逆向移動,從而得出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。答案為:放熱;
② 依題意,可得如下三段式:
溫度T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==80,反應(yīng)速率v=v(正)-v(逆)=k正c2(NO)c2(CO)- k逆c2(CO2)c(N2),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),平衡時(shí),k正c2(NO)c2(CO)=k逆c2(CO2)c(N2),即k正×0.42×0.42=k逆×0.8×1.62,k正=80 k逆。
計(jì)算a處v(正)v(逆)= k正c2(NO)c2(CO:k逆c2(CO2)c(N2)= 80 k逆×1.02×1.02: k逆×0.5×1.02=160:1。答案為:80;160:1;
(2)用NH3作還原劑還原尾氣中NO(NH3、NO的物質(zhì)的量之比為1:1),NO得2e-,NH3失去3e-,得失電子總數(shù)不等,則另有得電子的物質(zhì),只能為空氣中的O2,由此可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH3+4NO+O2(g)=4N2+6H2O。答案為:4NH3+4NO+O2(g)=4N2+6H2O;
(3)五個(gè)流程中為提高原料利用率而采取的措施:加壓,有利于平衡正向移動,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;加催化劑只能加快反應(yīng)速率,但不能使平衡發(fā)生移動;液化分離NH3,雖然不能加快反應(yīng)速率,但能使平衡正向移動;N2和H2循環(huán)使用,也可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。答案為:②④⑤;
(4)從圖中可以看出,H2失電子,Pd電極b為陽極,則Pd電極a為陰極。
A.Pd電極b為陽極,A錯(cuò)誤;
B.陰極N2得電子,生成NH3,電極反應(yīng)式為N2+6H++6e-=2NH3,B正確;
C.陽極生成H+,通過質(zhì)子傳輸陶瓷向陰極遷移,C正確;
D.陶瓷只允許H+通過,可以隔離N2和H2,D正確。答案為:BCD;
(5) ①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ/mol;
②N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H=+67.0 kJ/mol;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0 kJ/mol
則①+②-③×2可得CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-978.0 kJ/mol。答案為:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-978.0 kJ/mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組欲探究己烷的性質(zhì),用己烷進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:
實(shí)驗(yàn)2:將上述橙色溶液裝入密封性好的無色試劑瓶中。過一段時(shí)間,溶液顏色變淺,打開瓶蓋瓶口出現(xiàn)白霧。
實(shí)驗(yàn)3:利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置在一定條件分解己烷(生成丙烷和丙烯),且丙烯能被酸性溶液氧化。
(1)實(shí)驗(yàn)1中用到的玻璃儀器主要有______________________________________(填名稱)。
(2)由實(shí)驗(yàn)1可知,己烷的物理性質(zhì)有____________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)2中的橙色溶液逐漸變淺的原因是__________________(填序號)。
A.己烷與溴發(fā)生了取代反應(yīng)
B.溴代己烷為無色物質(zhì)
C.液溴向外揮發(fā)濃度降低
D.己烷與液溴發(fā)生了加成反應(yīng)
E.液溴與己烷分層,密度大的液溴在下層
(4)實(shí)驗(yàn)3中裝置Ⅱ的作用是______________________________________。
(5)試管C中的現(xiàn)象是______________________________________。
(6)試寫出裝置Ⅰ中發(fā)生的生成丙烷和丙烯的化學(xué)方程式:______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銅的化合物如Cu2O、CuO、CuCl、CuSO4·5H2O、Cu(IO3)2、[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2等均有著廣泛的應(yīng)用.回答下列問題:
(1)基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為____________
(2)IO3-的空間構(gòu)型為_____________________________(用文字描述),與SO42-互為等電子體的分子為____________
(3)配離子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中,Cu2+的配位數(shù)是____________.
①乙二胺分子中N 原子軌道的雜化類型為____________.
② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中含有的σ鍵的數(shù)目為____________.
(4)CuO的熔點(diǎn)比CuCl的熔點(diǎn)高,其原因是____________.
(5)Cu2O晶體結(jié)構(gòu)可能是____________ (填字母).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在如圖所示裝置中,觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細(xì),其中P為電解質(zhì)溶液。由此判斷M、N、P所代表的物質(zhì)可能是( )
選項(xiàng) | M | N | P |
A | 鋅 | 銅 | 稀硫酸 |
B | 銅 | 鋅 | 稀硫酸 |
C | 銀 | 鋅 | AgNO3溶液 |
D | 銅 | 鐵 | 溶液 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知反應(yīng)I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH<0,下列說法正確的是( )
A.降低溫度,正向反應(yīng)速率減小倍數(shù)大于逆向反應(yīng)速率減小倍數(shù)
B.升高溫度將縮短達(dá)到平衡的時(shí)間
C.達(dá)到平衡后,保持溫度和容積不變,充入氬氣,正、逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)增大
D.達(dá)到平衡后,保持溫度和壓強(qiáng)不變,充入氬氣,HI的質(zhì)量將減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.向NaOH溶液中通入過量CO2:2OH-+CO2=CO32-+H2O
B.電解氯化鎂溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
C.向H2O2溶液中加入MnO2:2H2O2+4H++MnO2=O2↑+Mn2++4H2O
D.向KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO42—沉淀完全:Al3++2SO42—+2Ba2++4OH—=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮化鎵(GaN)被稱為第三代半導(dǎo)體材料,其應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。
已知:(i)氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定,不與水、酸反應(yīng),只在加熱時(shí)溶于濃堿。
(ii)NiCl2 溶液在加熱時(shí),先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,后分解為NiO。
(iii)制備氮化鎵的反應(yīng)為:2Ga+2NH32GaN+3H2
某學(xué);瘜W(xué)興趣小組實(shí)驗(yàn)室制備氮化鎵,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①滴加幾滴NiCl2 溶液潤濕金屬鎵粉末,置于反應(yīng)器內(nèi)。
②先通入一段時(shí)間后的H2,再加熱。
③停止通氫氣,改通入氨氣,繼續(xù)加熱一段時(shí)間。
④停止加熱,繼續(xù)通入氨氣,直至冷卻。
⑤將反應(yīng)器內(nèi)的固體轉(zhuǎn)移到盛有鹽酸的燒杯中,充分反應(yīng)過濾、洗滌、干燥。
(1)儀器X中的試劑是___________,儀器Y的名稱是__________________。
(2)指出該套裝置中存在一處明顯的錯(cuò)誤是________________________。
(3)步驟①中選擇NiCl2 溶液,不選擇氧化鎳的原因是____________________。
a.增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
b使鎳能均勻附著在鎵粉的表面,提高催化效率
c.為了能更好形成原電池,加快反應(yīng)速率
(4)步驟③中制備氮化鎵,則判斷該反應(yīng)接近完成時(shí)觀察到的現(xiàn)象是____________________。
(5)請寫出步驟⑤中檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作________________________。
(6)鎵元素與鋁同族,其性質(zhì)與鋁類似,請寫出氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式:______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,向體積恒定為2L的密閉容器里充入2mol M和一定量的N,發(fā)生如下反應(yīng):M(g)+N(g)E(g),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí)達(dá)到平衡,測得M的濃度為0.2mol·L-1。下列說法正確的是( )
A.2min時(shí),M的物質(zhì)的量濃度為0.6mol·L-1
B.0~4min內(nèi),v(M)=0.8mol·L-1·min-1
C.4min后,向容器中充入不參與反應(yīng)的稀有氣體,M的物質(zhì)的量減小
D.4min時(shí),M的轉(zhuǎn)化率為80%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積一定的密閉容器中,可逆反應(yīng):A2(g)+ B2(g)xC(g) 符合下列圖Ⅰ所示關(guān)系,由此推斷對圖Ⅱ的正確說法是
A. P3<P4,Y軸表示A2的轉(zhuǎn)化率
B. P3<P4,Y軸表示A2的濃度
C. P3>P4,Y軸表示混合氣體的密度
D. P3>P4,Y軸表示混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
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