【題目】煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,大量排放煙氣形成酸雨、污染大氣,因此對煙氣進行脫硫、脫硝,對環(huán)境保護有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.利用CO脫硫
(1)工業(yè)生產可利用CO氣體從燃煤煙氣中脫硫,則25℃時CO從燃煤煙氣中脫硫的熱化學方程式2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)的焓變△H=_____________。25℃,100kPa時,由元素最穩(wěn)定的單質生成1mol純化合物時的反應熱稱為標準摩爾生成焓,已知一些物質的“標準摩爾生成焓”如下表所示:
物質 | CO(g) | CO2(g) | SO2(g) |
標準摩爾生成焓fHm(25℃)/kJmol-1 | -110.5 | -393.5 | -296.8 |
(2)在模擬脫硫的實驗中,向多個相同的體積恒為2L的密閉容器中分別通入2.2mol CO和1mol SO2氣體,在不同條件下進行反應,體系總壓強隨時間的變化如圖所示。
①在實驗b中,40 min達到平衡,則0~40 min用SO2表示的平均反應速率v(SO2)=_______。
②與實驗a相比,實驗b可能改變的條件為_______________,實驗c可能改變的條件為_________________。
Ⅱ.利用NH3脫硝
(3)在一定條件下,用NH3消除NO污染的反應原理為:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H=-1807.98kJ·mol-1。在剛性容器中,NH3與NO的物質的量之比分別為X、Y、Z(其中X<Y<Z),在不同溫度條件下,得到NO脫除率(即NO轉化率)曲線如圖所示。
①NH3與NO的物質的量之比為X時對應的曲線為_____________(填“a”“b”或“c”)。
②各曲線中NO脫除率均先升高后降低的原因為__________。
③900℃條件下,設Z=,初始壓強p0,則4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)的平衡常數Kp=_____________(列出計算式即可)。
Ⅲ.利用NaCIO2脫硫脫硝
(4)利用NaClO2的堿性溶液可吸收SO2和NO2(物質的量之比為1:1)的混合氣體,自身轉化為NaCl,則反應的離子方程式為________________。
【答案】-269.2kJ·mol-1 0.01mol·L-1·min-1 加入催化劑 升高溫度 c 溫度低于900℃時,反應速率較慢,隨著溫度升高反應速率加快,NO脫出率逐漸升高,溫度高于900℃,反應達到平衡狀態(tài),反應的ΔH<0,繼續(xù)升高溫度,平衡向左移動,NO脫出率又下降 3ClO2-+4SO2+4NO2+12OH-===3Cl-+4SO42-+4NO3-+6H2O
【解析】
(1)根據“標準摩爾生成焓”的定義可得:
再根據蓋斯定律2(反應③-反應①)-反應③可得到2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s),則,CO脫硫反應2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)的焓變,故答案為:-269.2kJ·mol-1;
(2)①結合題干信息,列三段式有:
則,解得x=0.8,則,故答案為0.010.01mol·L-1·min-1;
②與實驗a相比,實驗b達到的平衡狀態(tài)不變且所需時間縮短,改變的條件應為加入了催化劑,與實驗a相比,實驗c達到平衡狀態(tài)改變且所需時間縮短,可能是增大壓強或升高溫度,聯系反應特點,若是增大壓強,平衡向右移動,向右反應的程度應增大,與圖像不符,若是升高溫度,平衡向左移動,與圖像相符,故答案為:加入催化劑;升高溫度;
(3)①NH3和NO的物質的量之比越大,NO的脫出率月啊,則相同溫度下,不同NH3、NO物質的量之比對應NO的脫出率:X<Y<Z,則X對應曲線c,Y對應曲線b,Z對應曲線a,故答案為:c;
②NO的脫出率會受到速率、平衡移動等因素的影響,溫度低于900℃時,反應速率較慢,隨著溫度升高反應速率加快,NO脫出率逐漸升高,溫度高于900℃,反應達到平衡狀態(tài),反應的ΔH<0,繼續(xù)升高溫度,平衡向左移動,NO脫出率又下降,故答案為:溫度低于900℃時,反應速率較慢,隨著溫度升高反應速率加快,NO脫出率逐漸升高,溫度高于900℃,反應達到平衡狀態(tài),反應的ΔH<0,繼續(xù)升高溫度,平衡向左移動,NO脫出率又下降;
③壓強為p0,根據曲線a上NH3與NO的物質的量之比為,則NH3的分壓為0.4p0,NO的分壓為0.6p0,列三段式有:
則反應的平衡常數,故答案為:;
(4)在堿性環(huán)境下,ClO2-氧化等物質的量的SO2和NO2,ClO2-變?yōu)?/span>Cl-,SO2變?yōu)?/span>SO42-,NO2變?yōu)?/span>NO3-,利用氧化還原反應規(guī)律進行配平,可得離子反應方程式3ClO2-+4SO2+4NO2+12OH-===3Cl-+4SO42-+4NO3-+6H2O,故答案為:3ClO2-+4SO2+4NO2+12OH-===3Cl-+4SO42-+4NO3-+6H2O。
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【題目】正丁醚可作許多有機物的溶劑及萃取劑 ,常用于電子級清洗劑及用于有機合成 。實驗室用正丁醇與濃H2SO4反應制取,實驗裝置如右圖,加熱與夾持裝置略去。反應原理與有關數據:
反應原理: 2C4H9OH C4H9OC4H9+H2O
副反應:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O
物質 | 相對分子質量 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 溶解性 | ||
水 | 50%硫酸 | 其它 | ||||
正丁醇 | 74 | -89.8 | 117.7 | 微溶 | 易溶 | 二者互溶 |
正丁醚 | 130 | -98 | 142.4 | 不溶 | 微溶 |
實驗步驟如下:
①在二口燒瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL濃H2SO4,再加兩小粒沸石,搖勻。
②加熱攪拌,溫度上升至100~ll0℃開始反應。隨著反應的進行,反應中產生的水經冷凝后收集在水分離器的下層,上層有機物至水分離器支管時,即可返回燒瓶。加熱至反應完成。
③將反應液冷卻,依次用水、50%硫酸洗滌、水洗滌,再用無水氯化鈣干燥,過濾,蒸餾,得正丁醚的質量為Wg。
請回答:
(1)制備正丁醚的反應類型是____________,儀器a的名稱是_________。
(2)步驟①中藥品的添加順序是,先加______(填“正丁醇”或“濃H2SO4”),沸石的作用是___________________。
(3)步驟②中為減少副反應,加熱溫度應不超過_________℃為宜。使用水分離器不斷分離出水的目的是________。如何判斷反應已經完成?當_____時,表明反應完成,即可停止實驗。
(4)步驟③中用50%硫酸洗滌的目的是為了除去______________。本實驗中,正丁醚的產率為_____(列出含W的表達式即可)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學小組利用如圖所示裝置比較濃、稀硝酸氧化性的強弱。
實驗步驟如下:
Ⅰ.連接好裝置,并檢查裝置的氣密性;
Ⅱ.加入相應試劑,關閉彈簧夾,打開試管①,向其中加入適量的粉末,立即蓋上橡皮塞;
Ⅲ.將銅絲伸入濃硝酸中,觀察現象;
Ⅳ.將銅絲提起,打開彈簧夾,再向裝置①中通入一定量的CO2氣體……
回答下列問題:
(1)檢查該裝置氣密性的方法為____________________________________________________________。
(2)加入少量粉末的作用為________________________;通入一定量的CO2氣體的作用為________________________。
(3)將銅絲伸入濃硝酸中,立即觀察到試管①中有紅棕色氣體生成,發(fā)生反應的化學方程式為_________________________;紅棕色氣體進入試管②中后變成無色,發(fā)生反應的化學方程式為______________________________,試管③液面上方無紅棕色氣體出現,試管④液面上方產生紅棕色氣體同時溶液出現黃色,則試管④中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________,說明濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。
(4)NO2與氫氧化鈉溶液反應生成兩種鹽,其離子方程式為______________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學興趣小組用如圖所示裝置進行電化學原理的實驗探究,冋答下列問題:
(1)通入O2的Pt電極為電池的_____(填“正極”或“負極”),電極反應式為_____。
(2)若B電池為電鍍池,目的是在某鍍件上鍍一層銀,則X電極材料為_____(填“鍍件”或“銀”)。
(3)若B電池的電解質溶液為500mL1.0molL﹣1的NaCl溶液(滴有少量紫色石蕊試液),X、Y皆為惰性電極,電池工作過程中發(fā)現X極溶液先變紅后局部褪色,解釋原因_____。當電池工作一段時間后斷開K,Y極共收集到560mL氣體(標準狀況),此時B池中溶液的pH=_____(假設溶液體積不變),轉移電子的數目為_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定條件下,欲實現下列有機物之間的轉化,所選試劑正確的是( )
選項 | 物質轉化 | 試劑 |
A | 足量酸性溶液 | |
B | 溶液或溶液 | |
C | 濃硫酸和濃硝酸的混合溶液 | |
D | 溴的四氯化碳溶液 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】有機物X具有消炎功效,為測定其結構,某化學小組設計如下實驗探究過程:
I. 確定X的分子式
(1)確定X的實驗式。將有機物X的樣品充分燃燒,對燃燒后的物質進行定量測量,所需裝置及試劑如下所示:
A. B. C. D.
①裝置的連接順序是________。(填字母,部分裝置可重復使用)
②取X樣品6.9g,用連接好的裝置進行實驗,X樣品充分燃燒后,測得B管增重15.4g,C管增重2.7g,則X的實驗式為________。
(2)確定X的分子式。X的質譜圖中分子離子峰對應的質荷比最大為138,則X的分子式為________。
Ⅱ. 確定的結構
(3)確定X的官能團。紅外光譜圖呈現,X中有O-H、C-O、C-C、苯環(huán)上的C-H、羧酸上的C=O等化學鍵以及鄰二取代特征振動吸收峰,由此預測X含有的官能團有________(填名稱)。
(4)確定X的結構式。核磁振動氫譜如下圖所示,X的結構簡式為________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】乙酸乙酯是一種重要的化工原料,廣泛用于藥物染料、香料等工業(yè)。查閱資料得到下列數據:
物質 | 沸點/℃ | 密度/ | 相對分子質量 | 水溶性 |
乙醇 | 78.0 | 0.8 | 46 | 互溶 |
乙酸 | 118.0 | 1.1 | 60 | 可溶 |
乙酸乙酯 | 77.5 | 0.9 | 88 | 微溶 |
乙醚 | 34.6℃ | 0.7 | 74 | 微溶 |
濃硫酸(98%) | 338.0 | 1.8 | 98 | 易溶 |
無水氯化鈣 | 可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH |
請回答以下問題:
(1)實驗室常用下圖裝置來制備乙酸乙酯。
①配制反應混合液時,乙醇、冰醋酸和濃硫酸的混合順序是________;濃硫酸對反應有催化作用,但加入的濃硫酸不能太多也不能太少,原因是________。
②防止加熱時液體暴沸,需要在試管加入碎瓷片,如果加熱一段時間后發(fā)現忘記了加碎瓷片,應該采取的正確操作是________。
A.立即補加 B.冷卻后補加 C.不需補加 D.重新配料
③實驗中飽和碳酸鈉溶液的作用是________。
(2)產品純化。分液法從試管B中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,首先向乙酸乙酯中加入無水氯化鈣,除去________(填名稱);然后再加入無水硫酸鈉除去水,最后進行________(填操作名稱),得到較純凈的乙酸乙酯。
(3)該實驗中用30 g乙酸與46 g乙醇反應,如果實際得到的乙酸乙酯的質量是30.8 g,則該實驗中乙酸乙酯的產率是________。(產率指的是某種生成物的實際產量與理論產量的比值)
(4)另一化學小組設計下圖所示的裝置制取乙酸乙酯(鐵架臺、鐵夾、加熱裝置均已略去)。此裝置和上圖裝置相比的優(yōu)點是________(寫出一條即可)。
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【題目】室溫下,向鹽酸中滴加溶液,溶液的隨溶液體積的變化如圖。已知下列說法不正確的是( )
A.與鹽酸恰好完全反應時,溶液
B.時,溶液
C.標準溶液濃度的準確性直接影響分析結果的可靠性,因此需用鄰苯二甲酸氫鉀標定溶液的濃度,標定時可采用甲基橙為指示劑
D.選擇甲基紅指示反應終點,誤差比甲基橙的小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】研究表明氣孔的張開與保衛(wèi)細胞膜上的H+—ATPase有著非常密切的關系。H+—ATPase被藍光誘導激活后就會利用ATP水解釋放的能量將H+分泌到細胞外,此時內向K+離子通道開啟,細胞外的K+轉移進保衛(wèi)細胞;同時其他相關陰離子在H+協助下也進入保衛(wèi)細胞,從而使氣孔張開。氣孔張開運動的相關機理如下圖所示。
注:圖中兩個細胞貼近氣孔部分細胞壁較厚,伸縮性較小,外側較薄
(1)保衛(wèi)細胞膜上的H+—ATPase被激活時,細胞內的H+通過____________的方式轉移出保衛(wèi)細胞;據細胞吸水與失水的原理推測,藍光誘導后氣孔張開的原因是__________________。
(2)植物有時為防止水分過度散失氣孔會關閉,此時葉肉細胞仍可進行光合作用,消耗的CO2可來自___________和___________,但光合速率會明顯減慢;氣孔開啟瞬間植物葉肉細胞消耗C5的速率會___________(填“增大”或“減小”或“不變”)。
(3)科研人員利用轉基因技術在擬南芥保衛(wèi)細胞中表達了由光控制的K+通道蛋白BL,試圖提高氣孔動力,即光照增強時氣孔打開的更快,光照減弱時關閉的也更快。
①欲探究BL蛋白是否發(fā)揮了此功能,可在變化的光照強度和恒定光照強度下,分別測正常植株和轉基因植株的氣孔動力,該實驗的自變量是_____________________。
②若實驗表明BL蛋白發(fā)揮了預期的作用,而在恒定光照強度下生長的轉基因株系生物量積累和用水效率方面,與正常植株無明顯差異,說明____________________。
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