【題目】NOx的排放主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣,包含 NO2 和 NO I.
(1)用 CH4 催化還原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
a.CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1= -574kJ/mol
b.CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2= -1160kJ/mol
①這兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是:______________。
②有利于提高 NOx 的平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件是:______________(至少答一條)。
③在相同條件下,CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) H2=______________kJ/mol
(2)為了提高 CH4 和 NO 轉(zhuǎn)化為 N2 的產(chǎn)率,種學(xué)家尋找了一種新型的催化劑。將 CH4 和 NO 按一定比例、一定流速通過(guò)裝有上述新型催化劑的反應(yīng)器中,測(cè)得 N2 的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖1所示,OA 段 N2 產(chǎn)率增大的原因是______________。 AB 段 N2 產(chǎn)率降低的可能原因是______________(填標(biāo)號(hào))
A. 催化劑活性降低 B. 平衡常數(shù)變大 C. 副反應(yīng)增多
(3)N2 的產(chǎn)率與,由圖可知最佳約為____________
II.有人利用反應(yīng) 2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=-64.2kJ/mol 對(duì) NO2 進(jìn)行吸附。在 T℃下,向密閉容器中加入足量的 C 和一定量的 NO2 氣體,圖為不同壓強(qiáng)下上述反應(yīng)經(jīng)過(guò) 相同時(shí)間,NO2的轉(zhuǎn)化率隨著壓強(qiáng)變化的示意圖。
用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作 Kp);在 T℃、 1100KPa 時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) Kp=______________ (計(jì)算表達(dá)式表示); 已知:氣體分壓(P 分)=氣體總壓(P 總)×體積分?jǐn)?shù)。
【答案】這兩個(gè)反應(yīng)均為放熱很大的反應(yīng) 增大 CH4 濃度或降低溫度 -867 OA 段隨著溫度的升高,催化劑的活性增強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,因此氮?dú)獾漠a(chǎn)率逐 漸增大 AC 4 或
【解析】
根據(jù)熱力學(xué)原理及蓋斯定律分析解答;根據(jù)催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響及平衡移動(dòng)原理分析解答;根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式分析解答。
(1)①熵增和焓減的反應(yīng)傾向于自發(fā),所以這兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是這兩個(gè)反應(yīng)均為放熱很大的反應(yīng),故答案為:這兩個(gè)反應(yīng)均為放熱很大的反應(yīng);
②增大反應(yīng)物濃度或降低溫度,使平衡正向移動(dòng),有利于提高 NOx 的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:增大 CH4 濃度或降低溫度;
③已知,a.CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJ/mol b.CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2= -1160kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律知,得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g),則H2=,故答案為:-867;
(2)因?yàn)榉磻?yīng)物是按一定比例、一定流速通過(guò)裝有上述新型催化劑的反應(yīng)器中的,所以產(chǎn)率升高是因?yàn)榉磻?yīng)速率增大,根據(jù)圖示分析,OA段隨著溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快;AB段可能原因?yàn)榇呋瘎┗钚越档停蚴歉狈磻?yīng)增多,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高時(shí)平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故B錯(cuò)誤;故答案為:OA 段隨著溫度的升高,催化劑的活性增強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,因此氮?dú)獾漠a(chǎn)率逐漸增大;AC;
(3)由圖可知約為4,產(chǎn)率最高,故答案為:4;
II.壓強(qiáng)越大反應(yīng)越快,則圖中(1100,40)點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),設(shè)起始時(shí)加入NO2的物質(zhì)的量為1mol,則
根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式分析得K=,故答案為:或。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】電Fenton法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級(jí)氧化技術(shù),反應(yīng)原理如圖所示。電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生反應(yīng)生成的羥基自由基(OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.電源的A極為負(fù)極
B.每消耗2. 24 LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),整個(gè)電解池中理論上可產(chǎn)生的OH為0.2 mol
C.與電源B極相連電極的電極反應(yīng)式為:H2O-e-=H++﹒OH
D.H2O2與Fe2+發(fā)生的反應(yīng)方程式為:H2O2+Fe2+=Fe(OH)2++﹒OH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下,將NO(g)和O2(g)按物質(zhì)的量之比2∶1充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng):2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)。其他條件相同時(shí),分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. p1 < p2
B. 其他條件不變,溫度升高,該反應(yīng)的反應(yīng)限度增大
C. 400℃、p1條件下,O2的平衡轉(zhuǎn)化率為20%
D. 400℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為10/9
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè) NA 為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是
A.22.4 L 乙烷中所含的極性共價(jià)鍵數(shù)目為 7NA
B.某溫度下,將 1molCl2 通入足量水中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 NA
C.常溫常壓下,3.0 g 含葡萄糖的冰醋酸中含有的原子總數(shù)為 0.4NA
D.室溫下,1LpH 為 13 的 NaOH 溶液和 Ba(OH)2 混合溶液中含 OH-個(gè)數(shù)為 0.01NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,用0.1 mol·L1鹽酸滴定10.0 mL濃度為0.1 mol·L1Na2A溶液,所得滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.Ka2(H2A)的數(shù)量級(jí)為109
B.當(dāng)V=5時(shí):c(A2)+c(HA)+c(H2A)=2c(Cl)
C.NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA)>c(A2)>c(H2A)
D.c點(diǎn)溶液中:c(Na+)>c(Cl)>c(H+)=c(OH)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鹽酸阿比朵爾,適合治療由 A、B 型流感病毒引起的上呼吸道感染,2020 年入選新冠肺炎試用藥物,其合成路線:
回答下列問(wèn)題:
(1)有機(jī)物 A 中的官能團(tuán)名稱(chēng)是______________和______________。
(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式______________。
(3)反應(yīng)④所需的試劑是______________。
(4)反應(yīng)⑤和⑥的反應(yīng)類(lèi)型分別是______________、______________。
(5)I 是 B 的同分異構(gòu)體,具有兩性并能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體,寫(xiě)出具有六元 環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物 H 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________。 (不考慮立體異構(gòu),只需寫(xiě)出 3 個(gè))
(6)已知:兩分子酯在堿的作用下失去一分子醇生成β—羥基酯的反應(yīng)稱(chēng)為酯縮合反應(yīng),也稱(chēng)為 Claisen (克萊森)縮合反應(yīng),如:,設(shè)計(jì)由乙醇和制備的合成線路______________。(無(wú)機(jī)試劑任選)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知干冰晶胞屬于面心立方最密堆積,晶胞中相鄰最近的兩個(gè)CO2分子間距為a pm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說(shuō)法正確的是
A.晶胞中一個(gè)CO2分子的配位數(shù)是8
B.晶胞的密度表達(dá)式是g·cm-3
C.一個(gè)晶胞中平均含6個(gè)CO2分子
D.CO2分子的立體構(gòu)型是直線形,中心C原子的雜化類(lèi)型是sp3雜化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】藥物瑞德西韋對(duì)新型冠狀病毒(COVID-19)有明顯抑制作用。K是合成瑞德西韋的關(guān)鍵中間體,其合成路線如下:
①R-OHR-Cl;
②
回答下列問(wèn)題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________________,B→C的反應(yīng)類(lèi)型為_____________,J中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為_______________,G→H的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____________________________________________。
(2)寫(xiě)出符合下列條件的C的同分異構(gòu)體X__________________________(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,不考慮立體異構(gòu))。
①苯環(huán)上含有硝基且苯環(huán)上只有一種氫原子; ②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng); ③1molX與足量金屬Na反應(yīng)可生成2g H2 。
(3)E中含兩個(gè)Cl原子,則E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________________________________________。
(4)寫(xiě)出以苯甲醇為原料制備的合成路線(其它試劑任選):________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作殺蟲(chóng)劑、媒染劑,也是高效安全的廣譜殺菌劑。常溫下該物質(zhì)在空氣中不穩(wěn)定,受熱時(shí)易發(fā)生分解。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下方案來(lái)合成硫酸四氨合銅晶體并測(cè)定晶體中氨的含量。
I.CuSO4溶液的制備
①取4g銅粉,在儀器A中灼燒10分鐘并不斷攪拌使其充分反應(yīng)。
②將A中冷卻后的固體轉(zhuǎn)移到燒杯中,加入25 mL 3 mol·L-1H2SO4溶液,加熱并不斷攪拌至固體完全溶解。
(1)①中儀器A的名稱(chēng)為______________。
(2)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。
Ⅱ.晶體的制備
將I中制備的CuSO4溶液按如圖所示進(jìn)行操作:
(3)向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水至過(guò)量的過(guò)程中,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________。
(4)緩慢加入乙醇會(huì)析出晶體的原因是________________________________;若將深藍(lán)色溶液濃縮結(jié)晶,在收集到的晶體中可能混有的雜質(zhì)主要有______________(寫(xiě)其中一種物質(zhì)的化學(xué)式)。
III.氨含量的測(cè)定
精確稱(chēng)取wg晶體,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收。取下接收瓶,再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的鹽酸溶液(選用甲基橙作指示劑)。
1.水 2.玻璃管 3.10%氫氧化鈉溶液 4.樣品液 5.鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 6.冰鹽水
(5)裝置中玻璃管的作用是__________________________________________________。
(6)在實(shí)驗(yàn)裝置中,若沒(méi)有使用冰鹽水冷卻會(huì)使氨含量測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
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