【題目】廢氣的綜合處理與應(yīng)用技術(shù)是科研人員的重要研究課題,CO、SO2、NO2是重要的大氣污染氣體。

1處理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料。

已知①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0 kJ/mol

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ/mol

CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3=+23.5 kJ/mol

則反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=________.

2已知973 K時(shí),SO: NO2 反應(yīng)生成SO,NO,將混合氣體經(jīng)冷凝分離出的SO,可用于制備硫酸。

973 K時(shí),測(cè)得:

NO2(g)NO(g)+ 1/2O2(g) K1=0.018;

SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) K2=20;

則反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)K3=________

973K時(shí),向容積為2 L的密閉容器中充人SO2NO2 0.2mol。平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為________

③恒壓下,SO2的分壓PSO2隨溫度的變化如圖所示:

當(dāng)溫度升高時(shí),SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的化學(xué)平衡常數(shù)_____(增大減小”), 判斷理由 _________.

3用納米鐵可去除污水中的NO3-。

①納米鐵粉與水中NO3-反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究發(fā)現(xiàn),PH偏低將會(huì)導(dǎo)致NO3-的去除率下降,其原因是___________.

②相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中的NO3-的速率有較大差異。

下表中產(chǎn)生差異的原因可能是____;Ⅱ0~20min,NO3-表示的平均反應(yīng)速率為____mol·L-l·min-1

反應(yīng)時(shí)間/min

0

10

20

30

40

c(NO3-)/10-4 mol/L

8

3.2

1.6

0.8

0.64

c(NO3-)/10-4 mol/L (含少量Cu2+)

8

0.48

0.32

0.32

0.32

4NaOH溶液吸收SO2可得NaHSO3溶液,對(duì)NaHSO3溶液中各離子濃度的關(guān)系,下列分析不合理的是___。(已知常溫下K1(H2SO3)=1.5×10-2,,K2(H2SO3)=1.02×10-7)

A.[Na+]+[H+]=[HSO3-]+2[SO32-]+[OH-]

B.[Na+]=[HSO3-]+[SO32-]+[H2SO3]

C.[Na+]>[SO32-]>[HSO3-]>[OH-]>[H+]

D.[H+]+[SO32-]=[OH-]+[H2SO3]

【答案】 203.5 kJmol-1 0.36 37.5% 減小 溫度升高時(shí),-lg()減小,則增大,化學(xué)平衡向逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小 H+Fe粉反應(yīng)生成H2 Fe與置換出的Cu構(gòu)成原電池,加快NO3-的去除速率 3.84×10-5 C D

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律:×2+ ②×2-③,得到2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=203.5 kJmol-1正確答案203.5 kJmol-1。

(2)NO2(g)NO(g)+ 1/2O2(g) K1=0.018,K1=c(NO) c1/2(O2)/ c(NO2),SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) K2=20;K2= c(SO3)/ c(SO2) c1/2(O2),SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)K3= c(SO3) c(NO) / c(NO2) c(SO2);K1×K2= K3所以K3=0.018×20=0.36,正確答案:0.36。

②設(shè)SO2的變化濃度為xmol/L,反應(yīng)開(kāi)始時(shí) c(SO2)=0.1mol/L, c(NO2)=0.1 mol/L,

SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)

起始濃度 0.1 0.1 0 0

變化濃度 x x x x

平衡濃度 0.1-x 0.1-x x x

根據(jù)973K時(shí), K3=0.36= x2/ (0.1-x)2,解之可得:x=3/8,所以平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為3/8÷0.1×100%=37.5%;正確答案:37.5%。

③從圖像可以分析出,當(dāng)溫度升高時(shí),-lg()減小,則增大,化學(xué)平衡向逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小,正確答案減小 ; 溫度升高時(shí),-lg()減小,則增大,化學(xué)平衡向逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小。

(3)①若PH偏低則會(huì)發(fā)生H+Fe粉反應(yīng)生成H2等副反應(yīng),導(dǎo)致NO3-的去除率下降,正確答案:H+Fe粉反應(yīng)生成H2

②觀察兩種水樣的區(qū)別可知,水樣Ⅱ中含有一定量,而其去除速率明顯快于水樣Ⅰ,故可推測(cè)催化納米鐵粉去除的反應(yīng),也可能是析出的與納米鐵粉形成原電池,對(duì)反應(yīng)起到了促進(jìn)作用;0~20min,NO3-表示的平均反應(yīng)速率為(8-0.32)×10-4 /20=3.84×10-5 mol·L-l·min-1;正確答案:Fe與置換出的Cu構(gòu)成原電池,加快NO3-的去除速率; 3.84×10-5

(4)[Na+]+[H+]=[HSO3-]+2[SO32-]+[OH-],符合電荷守恒規(guī)律A正確;[Na+]=[HSO3-]+[SO32-]+[H2SO3],符合硫原子的量守恒規(guī)律,B正確亞硫酸氫鈉溶液電離過(guò)程大于水解過(guò)程,溶液顯酸性,所以[H+] >[OH-],C錯(cuò)誤;NaHSO3溶液中的質(zhì)子守恒為[H+]+ [H2SO3]=[OH-]+[SO32-],D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)CD。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(3)上述物質(zhì)中有1種物質(zhì)難溶于水,該物質(zhì)在一定條件下與焦炭發(fā)生反應(yīng),可制得電腦芯片以及太陽(yáng)能電池的材料,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________

(4)上述物質(zhì)中有1種物質(zhì)可以用來(lái)除去多余的胃酸,它還是常見(jiàn)的疏松劑,主要是因?yàn)樗诩訜釛l件下產(chǎn)生了氣體,使食品變疏松。寫(xiě)出其受熱分解的化學(xué)方程式___________。

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(3)4.8g CH4中所含氫原子數(shù)與______g水所含氫原子數(shù)相等。

(4)24.8gNa2R含Na+0.8mol,則Na2R的摩爾質(zhì)量為______

(5)標(biāo)況下,一定量的N2與22.4LCO所含電子的物質(zhì)的量相等,則N2的質(zhì)量是______。

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(2)從碘水中分離出I2的分離方法的名稱為______。

(3)裝置A中①的名稱是______,進(jìn)水的方向是從______口進(jìn)水。

(4)海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源,在實(shí)驗(yàn)室中取少量海水,進(jìn)行如下流程的實(shí)驗(yàn):

粗鹽中含F(xiàn)e3+、Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質(zhì),需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有:①加入過(guò)量的Na2CO3溶液;②加入過(guò)量BaCl2溶液;③加入過(guò)量的NaOH溶液;④調(diào)節(jié)溶液的pH等于7;⑤溶解;⑥過(guò)濾;⑦蒸發(fā)。正確的操作順序是______(填選項(xiàng)字母) 。

A.⑤②③①⑥④⑦ B.⑤①②③⑥④⑦ C. ⑤②①③④⑥⑦ D.⑤③②①④⑥⑦

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從實(shí)驗(yàn)可以判斷,該固體粉末中一定不含有____________,它的組成可能是_______________________。

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請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)B→C的轉(zhuǎn)化所加的試劑可能是__________ , C+E→F的反應(yīng)類(lèi)型是__________

(2)有關(guān)G的下列說(shuō)法正確的是_______

A.屬于芳香烴

B.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

C.可以發(fā)生水解、加成、氧化、酯化等反應(yīng)

D.1mol G最多可以跟4mol H2反應(yīng)

(3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________

(4)F與足量NaOH溶液充分反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

(5)寫(xiě)出同時(shí)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________

①能發(fā)生水解反應(yīng)

②與FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)

③苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

(6)已知:工業(yè)上以氯苯水解制取苯酚,而酚羥基一般不易直接與羧酸酯化.苯甲酸苯酚酯( )是一種重要的有機(jī)合成中間體.試寫(xiě)出以苯、甲苯為原料制取該化合物的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)原料任用). 注:合成路線的書(shū)寫(xiě)格式參照如圖示例流程圖:__________

CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3

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