【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。

ICO 還原NO 的脫硝反應(yīng):2CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) △H

1)已知:CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g) △H1=226 kJ·mol-1

N2(g)2O2(g) 2NO2(g) △H2=68 kJ·mol-1

N2(g)O2(g) 2NO(g) △H3=183 kJ·mol-1

脫硝反應(yīng)H=__________,有利于提高NO 平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________________(寫出兩條)。

2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑,對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖所示,

若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為_________________;在n(NO)/n(CO)1的條件下,應(yīng)控制最佳溫度在____________左右。

CxHy()催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染,寫出C2H6NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。

③NO2尾氣常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3NaNO2。已知NO2的水解常數(shù)K=2×10-11,常溫下某NaNO2HNO2混合溶液的pH5,則混合溶液中c(NO2)c(HNO2)的比值為__________

IIT ℃時,在剛性反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g),化學(xué)反應(yīng)速率v =k Pm(CO)Pn(NO2),k 為化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)。研究表明,該溫度下反應(yīng)物的分壓與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系如下表所示:

3)若反應(yīng)初始時P(CO)=P(NO2)=a kPa,反應(yīng)t min時達(dá)到平衡,測得體系中P(NO)=b kPa,則此時v =___________ kPa·s-1(用含有ab的代數(shù)式表示,下同),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_____Kp是以分壓表示的平衡常數(shù))。

【答案】750 kJ·mol-1 降溫、升壓、增大CONO的投料比等 該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 870(850℃到900℃之間都可以) 4C2H6+14NO2 8CO2+7N2+12H2O 50 9×10-5(ab)2

【解析】

I.(1)根據(jù)蓋斯定律計算;從使化學(xué)反應(yīng)平衡向正向移動的影響因素著手考慮;

2)①升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;結(jié)合圖像找出在n(NO)/n(CO)=1的條件下轉(zhuǎn)化率最高對應(yīng)的溫度作答;

NO2能與乙烷發(fā)生氧化還原反應(yīng),轉(zhuǎn)化為無污染的二氧化碳與氮氣,再結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律配平化學(xué)方程式;

③根據(jù)NO2的水解常數(shù)K=c(HNO2)×c(OH)/c(NO2)分析作答;

3)根據(jù)平衡三段式法,結(jié)合題中信息根據(jù)平衡常數(shù)的定義與化學(xué)反應(yīng)速率的定義計算作答。

I.(1)根據(jù)蓋斯定律①×2-[×2-]可得2CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) H=750 kJ·mol-1;該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),故降溫和升壓都可以使平衡右移,有利于提高NO 的平衡轉(zhuǎn)化率,

故答案為:-750 kJ·mol-1;降溫、升壓;

2)①應(yīng)用反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以NO的分

解率降低。根據(jù)圖像可知,在n(NO)/n(CO)=1的條件下,溫度為870(850℃到900℃之間都可以)轉(zhuǎn)化率最高,

故答案為:該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;870(850℃到900℃之間都可以);。

NO2能與乙烷反應(yīng)生成CO2、氮氣和水,其方程式為:4C2H6+14NO2 8CO2+7N2+12H2O,

故答案為:4C2H6+14NO2 8CO2+7N2+12H2O;

③常溫下某NaNO2 HNO2 混合溶液的pH5,則溶液中cOH=10-9 mol·L1,NO2的水解常數(shù)K=c(HNO2)×c(OH)/c(NO2)=2×10-11mol·L-1,則混合溶液中cNO2)和cHNO2)的比值為c(NO2)/c(HNO2)=c(OH)/2×10-11 mol/L= 10-9 mol·L1/2×10-11 mol/L = 50,

故答案為:50;

II.(3

Kp=,根據(jù)表格中數(shù)據(jù),帶入此式,v =k Pm(CO)Pn( NO2),可求出k= v / Pm(CO)Pn( NO2) =0.009/(10×10)=9×10-5,所以t minv =9×10-5(ab)2

故答案為:9×10-5(ab)2;。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸錳是一種重要的化工中間體,是錳行業(yè)研究的熱點。一種以高硫錳礦(主要成分為含錳化合物及FeS)為原料制備硫酸錳的工藝流程如下:

已知:①“混合焙燒”后燒渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。

②金屬離子在水溶液中的平衡濃度與pH的關(guān)系如圖所示(25℃):

③此實驗條件下Mn2+開始沉淀的pH為7.54;離子濃度≤10-5mol·L-1時,離子沉淀完全。

請回答:

(1)傳統(tǒng)工藝處理高硫錳礦時,不經(jīng)“混合焙燒”,而是直接用H2SO4浸出,其缺點為___________。

(2)“氧化”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。若省略“氧化”步驟,造成的后果是_________________________________。

(3)“中和除雜”時,生成沉淀的主要成分為______________________(填化學(xué)式)。

(4)“氟化除雜”時,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需維持c(F)不低于___________。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)

(5)“碳化結(jié)晶”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

(6)“系列操作”指___________、過濾、洗滌、干燥

(7)用惰性電極電解MnSO4溶液可制備MnO2,電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為___________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知Ca3(PO4)2SiO2C高溫共熱可以反應(yīng)得到CaSiO3、P4蒸氣和CO。反應(yīng)如下:Ca3(PO4)2+SiO2+CCaSiO3+P4↑+CO↑。

1)配平該反應(yīng)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目_____。

2)該反應(yīng)中被還原的元素是___,氧化產(chǎn)物是______。

3)每消耗24.0g碳時,有___個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,生成P4__g。

4)反應(yīng)所得混合氣體,折算成標(biāo)況下,其氣體密度為____g/L(保留兩位小數(shù))。

5)與該反應(yīng)中涉及到的磷元素相同主族的氮元素,是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因。若某污水中NH4Cl含量為180 mg/L

①寫出NH4Cl的電子式____。

②為除去廢水中的NH4+,向103L該污水中加入0.1 mol/LNaOH溶液,發(fā)生如下反應(yīng):NH4++OH-=NH3+H2O,則理論上需要NaOH溶液的體積為___L(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在0.1 molL1CH3COOH溶液中存在如下電離平衡:CH3COOHCH3COO+ H+,對于該平衡,下列敘述正確的是

A. 加熱,平衡向逆反應(yīng)方向移動

B. 加入少量0.05 molL﹣1 H2SO4溶液,溶液中c(H+)不變

C. 加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動

D. 加入少量水,水的電離平衡不移動

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性裝置中,若向某一電解質(zhì)溶液中滴加另一種溶液或通入某種氣體時,則燈光由亮變暗至熄滅后又逐漸變亮的是(  )

A.鹽酸中逐滴加入食鹽溶液

B.醋酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液

C.飽和石灰水中不斷通入CO2

D.醋酸中逐滴加入氨水

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以下12種物質(zhì)為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì):

Cu ②NaCl、NaHSO4、SO3 ⑤H2SO4C2H5OH、CaCO3 ⑧BaSO4、Cu(OH)2Fe(OH)3 NaOH NH3·H2O

請回答下列問題(填序號)。

1)屬于電解質(zhì)的是_____。

2)屬于非電解質(zhì)的是_____。

3)在水溶液中能導(dǎo)電的電解質(zhì)是_____。

4)屬于弱電解質(zhì)的是_____

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋅錳干電池的負(fù)極是作為電池殼體的金屬鋅,正極是被二氧化錳和碳粉包圍的石墨電極,電解質(zhì)是氯化鋅和氯化銨的糊狀物,該電池放電過程中產(chǎn)生 MnOOH。廢舊電池中的ZnMn元素的回收,對環(huán)境保護(hù)有重要的意義。

. 回收鋅元素,制備ZnCl2

步驟一:向除去殼體及石墨電極的黑色糊狀物中加水,攪拌,充分溶解,經(jīng)過濾分離得固體和濾液。

步驟二:處理濾液,得到ZnCl2·xH2O晶體。

步驟三:將SOCl2ZnCl2·xH2O晶體混合制取無水ZnCl2。

制取無水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并驗證生成物中含有SO2(夾持及加熱裝置略) 的裝置如下:

(已知: SOCl2是一種常用的脫水劑,熔點-105℃,沸點79℃,140℃以上時易分解,與水劇烈水解生成兩種氣體。)

1)寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。

2)接口的連接順序為a→___→___→ h → h →___→___→___→e。______________

. 回收錳元素,制備MnO2

3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法:_________________________。

4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進(jìn)行灼燒,灼燒的目的__________________________。

. 二氧化錳純度的測定

稱取1.40g灼燒后的產(chǎn)品,加入2.68g草酸鈉(Na2C2O4)固體,再加入足量的稀硫酸并加熱(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),充分反應(yīng)后冷卻,將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻線,從中取出20.00mL,用0.0200mol/L高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定,滴定三次,消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為17.30mL。

5)寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程__________________________________________

6)產(chǎn)品的純度為______________________ 。

7)若灼燒不充分,滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積_____(填偏大、偏小、不變)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組用如下圖所示裝置制備、收集Cl2,并進(jìn)行性質(zhì)驗證實驗(夾持裝置略去)。下列說法正確的是(

A. 和濃鹽酸制備時,只選

B. 用于收集時,a為進(jìn)氣口

C. 中加入NaBr溶液和,通入反應(yīng)后振蕩、靜置,下層溶液呈橙紅色

D. 中通入使品紅溶液褪色后,取出溶液加熱可恢復(fù)紅色

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氟化鋇可用于制造電機(jī)電刷、光學(xué)玻璃、光導(dǎo)纖維、激光發(fā)生器。以鋇礦粉(主要成分為BaCO3,含有SiO2Fe2+、Mg2+等雜質(zhì))制備氟化鋇的流程如下:

已知:常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是:3.4、12.4。

1濾渣A的名稱為___________

2濾液1H2O2的目的是___________

3NaOH溶液調(diào)節(jié)pH12.5,得到濾渣C的主要成分是___________(寫化學(xué)式)

4濾液3加入鹽酸酸化后再經(jīng)加熱濃縮____________洗滌,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶體。

5常溫下,用BaCl2·2H2O配制成0.2 mol/L水溶液與氟化銨溶液反應(yīng),可得到氟化鋇沉淀。請寫出該反應(yīng)的離子方程式___________。已知Ksp(BaF2)1.84×10-7,當(dāng)鋇離子完全沉淀時(即鋇離子濃度≤10-5 mol/L),至少需要的氟離子濃度是___________mol/L(已知1.36,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

65.0 t80BaCO3的鋇礦粉,理論上最多能生成BaCl2·2H2O晶體___________t 。(保留2位小數(shù))

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案