【題目】消除氮氧化物污染對優(yōu)化空氣質(zhì)境至關(guān)重要。
(1)用CH4催化還原氮氧化物消除氮氧化物的污染發(fā)生的反應(yīng)如下:
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
若用0.2molCH4將NO2還原為N2,則整個過程中放出的熱量為________kJ。(假設(shè)水全部以氣態(tài)形式存在)
(2)用活性炭可處理大氣污染物NO。在2L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì)),生成氣體E和F。當(dāng)沮度分別在T1和T2時.測得反應(yīng)達(dá)到平衡時各物質(zhì)物質(zhì)的量如下表;
①請結(jié)合上表數(shù)據(jù).寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。
②T1℃ 時,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為________。如果已知T2>T1,則該反應(yīng)正反應(yīng)的△H___(填“>”“<”或“=”)0
③ 在T1溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列措施不能增大NO轉(zhuǎn)化率的是_______。
a.降低溫度 b.增大壓強(qiáng) c.增大c(NO) d.移去部分F
(3)汽車尾氣處理中的反應(yīng)有2NO+2CO2CO2+N2。某溫度時,在1L密閉容器中充入0.1molCO和0.1mol NO,5s時反應(yīng)達(dá)到平衡,測得NO的濃度為0.02mol/L,則反應(yīng)開始至平衡時,NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=________。若此溫度下,某時刻測得CO、NO、N2、CO2的濃度分別為0.01mol/L、amol/L、0.01mol/L、0.04mol/L,要使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,a的取值范圍為_____________。
(4)某課題組利用下圖所示裝置,探究NO2和O2化合生成N2O5形成原電池的過程。物質(zhì)Y的名稱為_______,該電池的正極反應(yīng)式應(yīng)為___________。
【答案】 173.4 C+2NON2+CO2 0.5625 < bc 0.016mol/(L·s) a>0.01 五氧化二氮 O2+2N2O5+4e-=4NO3-
【解析】(1)已知①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1 160kJ·mol-1,利用蓋斯定律將(①+②)/2,可得CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),△H=-(574+1160)/2kJ·mol-1=867kJ·mol-1,n(CH4)=4.48L/22.4L·mol-1=0.2mol,整個過程中放出的熱量為0.2mol×867kJ·mol-1=173.4kJ,
故答案為:173.4;
(2)①由表中數(shù)據(jù)可知,T1時C、NO、E、F的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.03:0.06:0.03:0.03=1:2:1:1,反應(yīng)中C被氧化,結(jié)合原子守恒可知,生成為N2與CO2,且該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故反應(yīng)方程式為:C+2NON2+CO2;
②從表中數(shù)據(jù)可知T1℃時的平衡濃度c(NO)=0.04mol/1L=0.04mol·L-1,c(N2)=c(CO2)=0.03mol/1L=0.03mol·L-1,故T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1=0.03×0.03/0.042=9/16= 0.5625,故答案為: 0.5625
由表中數(shù)據(jù)可知,溫度由T1變?yōu)?/span>T2,平衡向逆反應(yīng)移動,T2>T1,則該反應(yīng)正反應(yīng)的△H<0;
③ 對于這個反應(yīng)C+2NO = N2+CO2 ,在T1溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡后,a.因?yàn)?/span>本反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動,NO轉(zhuǎn)化率增大; b.于反應(yīng)前后氣體體積不變(氣體分子數(shù)相等2=1+1),增大壓強(qiáng) ,平衡不移動,NO的轉(zhuǎn)化率不變;C、 c.增大c(NO) ,C是固體,由于反應(yīng)前后氣體體積不變(氣體分子數(shù)相等2=1+1),其實(shí)這是一個等效平衡,在恒溫恒壓,氣體分字?jǐn)?shù)相等的條件下,只要是按開始時加入反應(yīng)物的比例加入反應(yīng)物,重新平衡后,與之前的平衡是等效的(也就是各種氣體的體積百分比相同,物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)相等,質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相等),NO的轉(zhuǎn)化率不變; d.移去部分F ,相當(dāng)于減小生成物濃度,平衡正向移動,NO轉(zhuǎn)化率增大;故bc符合題意,選bc。
(3) 2NO + 2CO2CO2 + N2
起始/mol·L-1 0.1 0.1 0 0
反應(yīng)/mol·L-1 0.08 0.08 0.08 0.04
平衡/mol·L-1 0.02 0.02 0.08 0.04
v(NO)=0.08mol·L-1/5s=0.016mol/(L·s)
T1℃時,在1L的密閉容器中,充入0.1mol CO和0.1mol NO,達(dá)到平衡時,測得NO的濃度為0.02mol·L-1,則此溫度下平衡常數(shù)K=
某時刻測得CO、NO、N2、CO2的濃度分別為0.01mol·L-1、a mol·L-1、0.01mol·L-1、0.04mol·L-1,要使反應(yīng)向正方向進(jìn)行Q<K=1600
Q=,a>0.01;
(4)石墨I(xiàn)是電池負(fù)極,NO2失去電子,氮化合價升高,Y為N2O5,名稱為五氧化二氮;電池正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為: O2+2N2O5+4e-=4NO3-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了檢驗(yàn)?zāi)?/span>FeCl2溶液是否變質(zhì),可選用的試劑是( )
A. K3[Fe(CN)6]溶液 B. 石蕊試液 C. KSCN溶液 D. 酸性KMnO4溶液
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【題目】向純水中加入少量NaHSO4,在溫度不變時,溶液中 ( )
A.c(H+)/c(OH-)增大 B.c(H+)減小
C.水中c(H+)與c(OH-)的乘積增大 D.c(OH-)增大
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【題目】下列各物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是( )
①NaOH②BaSO4③Cu④蔗糖⑤CO2 .
A.①②
B.①②⑤
C.③④
D.①③⑤
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【題目】根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求,廣譜消毒劑ClO2將逐漸取代Cl2成為自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應(yīng)制得,則反應(yīng)后Na2SO3轉(zhuǎn)化為
A. SO2 B. Na2SO4 C. S D. Na2S
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是( )
A. 分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA
B. 0.5molO3與11.2LO2所含的分子數(shù)一定相等
C. 物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L MgCl2溶液,含有Cl-數(shù)為NA
D. 1molFe與足量稀鹽酸反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為3NA
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【題目】下列離子方程式的書寫正確的是 ( )
A.在硫酸銅溶液中加入過量氫氧化鋇溶液Ba2++SO=BaSO4↓
B.鈉與水的反應(yīng)Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C.氯氣通入氫氧化鈉溶液中2Cl2+2OH-=3Cl-+ClO-+H2O
D.大理石溶于醋酸的反應(yīng)CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
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【題目】I. 為比較Cl2、Fe3+、SO2的氧化性,用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其過程如下:
①.打開彈簧夾K1~K4,通入一段時間N2,再將T型導(dǎo)管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4。
②.打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
③.當(dāng)B中的溶液變黃時,停止加熱,夾緊彈簧夾K2。
④.打開活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)其中的離子。
⑤.打開彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時間后夾緊彈簧夾K3。
⑥.更新試管D,重復(fù)過程④,檢驗(yàn)B溶液中的離子。
(1)棉花中浸潤的溶液為__________。
(2)當(dāng)A中足量固體加入36.5%密度為1.2g/mL鹽酸100mL時,其反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為______。
(3)過程⑥中檢驗(yàn)B溶液中是否含有硫酸根離子的操作是___________。
(4)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),他們的檢測結(jié)果一定能夠證明氧化性的是____同學(xué),其氧化性順序?yàn)?/span>____________。
過程④ B溶液中含有的離子 | 過程⑥ B溶液 中含有的離子 | |
甲 | 有Fe3+無Fe2+ | 有SO42- |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
丙 | 有Fe3+無Fe2+ | 有Fe2+ |
II. NaNO2是重要的防腐劑,+3價的氮易發(fā)生氧化反應(yīng)且在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定。其5mol/L水溶液pH為9。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下圖所示裝置制備亞硝酸鈉。其操作是①關(guān)閉彈簧夾,打開A中分液漏斗活塞,滴加一定量濃硝酸,加熱;②一段時間后停止加熱。回答下列問題:
(1)B中觀察的主要現(xiàn)象是__________,D裝置的作用是____________。
(2)檢驗(yàn)C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的操作是_______,相應(yīng)反應(yīng)方程式為___________。
(3)經(jīng)檢驗(yàn)C中產(chǎn)物亞硝酸鈉含量較少。a. 甲同學(xué)認(rèn)為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉,還有其他雜質(zhì)。為排除干擾,甲在B、C裝置間增加裝置E,E中盛放的試劑是_______(寫名稱)。b. 乙同學(xué)認(rèn)為除上述干擾因素外,還會有氧氣參與反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)品不純,所以在實(shí)驗(yàn)操作①前應(yīng)增加一步操作,該操作是___。
(4)由題給條件計(jì)算HNO2的Ka數(shù)值為______________。
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【題目】甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.工業(yè)上一般采用下列反應(yīng)合成甲醇CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 3.041 | 1.000 | 0.120 |
由表中數(shù)據(jù)判斷△H 0(填“>”、“=”或“<”),化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;
(2)300℃時,在體積為2.0L的密閉容器中通入2mol CO和4mol H2,經(jīng)過20s 達(dá)到平衡狀態(tài),
①計(jì)算20s內(nèi)CO的反應(yīng)速率為 ,此時容器中甲醇的體積分?jǐn)?shù)為 ;
②若向上述平衡體系中同時加入1mol CO,2mol H2和1mol CH3OH氣體,平衡移動情況是
(填“向右”、“向左”或“不移動”),原因是 ;
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1277.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=﹣44kJ/mol寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式: ;
(4)甲醇,氧氣可制作燃料電池,寫出以氫氧化鉀為電解質(zhì)甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式 ;如圖,電解KI溶液制碘,在粗試管中加入飽和的KI溶液,然后再加入苯,插入一根石墨電極和一根鐵電極,使用該燃料電池做電源,鐵電極與 極(填正或負(fù))相連接,通電一段時間后,斷開電源,振蕩試管,上層溶液為 色,當(dāng)有1.27g 碘單質(zhì)生成時,需要 g CH3OH.
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