【題目】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一,以下方法可以消除氮氧化物和硫氧化物的污染。
(1)用活性炭還原法可處理氮氧化物,向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng): △H<0,在一定條件下,反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下表。
時(shí)間/min 濃度/mol·L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.52 | 0.40 | 0.40 | 0.44 | 0.44 |
N2 | 0 | 0.24 | 0.30 | 0.30 | 0.28 | 0.28 |
CO2 | 0 | 0.24 | 0.30 | 0.30 | 0.28 | 0.28 |
①0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______________。
②在恒容條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________(填字母編號(hào))。
a.v正(N2)=2v逆(NO) b.反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
c.不變 d.混合氣體的密度保持不變
③30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是___________。
(2)NH3催化還原氮氧化物技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。已知c(NO2):c(NO)=1:1時(shí)脫氮效果最佳,若生成1mol N2時(shí)反應(yīng)放出的熱量為Q kJ。此時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________________。
(3)利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。
①在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,該反應(yīng)的離子方程式是_____________________。
②吸收液吸收SO2的過程中,pH隨n():n()變化關(guān)系如下表:
n():n() | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí),需送至電解槽再生。再生示意圖如下:
寫出在陽極放電的電極反應(yīng)式:_______________________________________,當(dāng)陰極室中溶液pH升至8以上時(shí),吸收液再生并循環(huán)利用。
(4)利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法,先將含SO2的廢氣溶于水,再用飽和石灰漿吸收。該溫度下吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.50 mol·L-1,已知KSP(CaSO3)=1.4×10-7,求吸收后溶液中的濃度______________________。
【答案】0.048mol/(L·min) c d 升高溫度 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g) △H=-2Q kJ/mol 2OH-+SO2=+H2O -2e-+H2O=+3H+ 2.8×10-7mo1/L
【解析】
(1)用活性炭還原法可處理氮氧化物,向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng): △H<0,在一定條件下,反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下表:
時(shí)間/min 濃度/mol·L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.52 | 0.40 | 0.40 | 0.44 | 0.44 |
N2 | 0 | 0.24 | 0.30 | 0.30 | 0.28 | 0.28 |
CO2 | 0 | 0.24 | 0.30 | 0.30 | 0.28 | 0.28 |
①分析圖表數(shù)據(jù),010min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)= =0.048mol/(Lmin);
答案為:0.048mol/(Lmin);
②a.不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量系數(shù)之比時(shí),可判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),v正(N2):v逆(NO) =1:2,即2 v正(N2)= v逆(NO),故a錯(cuò)誤;
b.根據(jù)反應(yīng):可知,該體系是反應(yīng)前后氣體體積不變的體系,平衡不受壓強(qiáng)影響,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變,不能判定達(dá)到平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;
c.為平衡常數(shù),平衡常數(shù)不變,說明反應(yīng)體系中各組分的含量不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d.該體系為氣體平均摩爾質(zhì)量增大的體系,氣體的摩爾質(zhì)量與混合氣體的密度成正比,摩爾質(zhì)量保持不變,則密度保持不變,反應(yīng)達(dá)到平衡,故d正確;
答案選cd;
③30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,圖表數(shù)據(jù)分析可知一氧化氮濃度增大,氮?dú)猓趸紳舛榷紲p;說明條件的改變使平衡反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)反應(yīng)△H<0,正反應(yīng)放熱,逆反應(yīng)吸熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大;
答案為:升高溫度;
(2)利用H3催化還原氮氧化物技術(shù)可將一氧化氮和二氧化氮轉(zhuǎn)化為氮?dú),?/span>c(NO2):c(NO)=1:1時(shí)脫氮效果最佳,發(fā)生的反應(yīng)為2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g),生成1mol N2時(shí)反應(yīng)放出的熱量為Q kJ,則該反應(yīng)的焓變△H=2QkJ/mol,所以時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g)△H=2QkJ/mol,
故答案為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g)△H=2QkJ/mol;
(3)①在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,該反應(yīng)的離子方程式:2OH-+SO2=+H2O;
答案為:2OH-+SO2=+H2O;
②結(jié)合表格數(shù)據(jù),當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí),吸收液中陰離子主要是亞硫酸氫根離子,亞硫酸氫根離子在陽極上失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式為:-2e-+H2O= SO42-+3H+;
故答案為:-2e-+H2O=SO42-+3H+;
(4)根據(jù)硫酸鈣的溶度積常數(shù)表達(dá)式Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO32-)可知,c(SO32-)= =2.8×10-7mol/L;
答案為:2.8×10-7mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
(1)①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____。
②整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足,請(qǐng)指出____。
B裝置的作用:_____。
(2)用改正后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如下:
①請(qǐng)?zhí)顚?/span>Cl2、Br2、Fe3+氧化性由強(qiáng)到弱的順序:_____。
②E裝置中溶液變黃的原因(請(qǐng)用離子方程式解釋)_____。
(3)因忙于觀察和記錄,沒有及時(shí)停止反應(yīng),D、E中均發(fā)生了新的變化。
D裝置中:紅色慢慢褪去。
E裝置中:CCl4層先由無色變?yōu)槌壬,后顏色逐漸加深,直至變成紅色。
為探究上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì),小組同學(xué)查得資料如下:
①用平衡移動(dòng)原理(結(jié)合上述資料)解釋Cl2過量時(shí)D中溶液紅色褪去的原因____,現(xiàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋:取少量褪色后的溶液,滴加___溶液,若溶液顏色___,則上述解釋是合理的。
②探究E中顏色變化的原因,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:
用分液漏斗分離出E的下層溶液,蒸餾、收集紅色物質(zhì),取少量,加入AgNO3溶液,結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請(qǐng)結(jié)合上述資料用兩步方程式(離子或化學(xué)方程式不限定)解釋僅產(chǎn)生白色沉淀原因_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I、對(duì)于數(shù)以萬計(jì)的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng),分類法的作用幾乎無可替代。
(1)現(xiàn)有下列五種物質(zhì):CaO、CO2、MgO、Fe2O3 、CuO。按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn),它們中有一種物質(zhì)與其他四種物質(zhì)有明顯的不同,指出這種物質(zhì),并寫出依據(jù)(寫出兩條依據(jù)):
①_________________________________;
②__________________________________。
(2)生活中的食醋和豆?jié){分別屬于分散系中的_______________和_______________。
II、下圖為五個(gè)橢圓交叉構(gòu)成的圖案,橢圓內(nèi)分別寫了C2H5OH、CO2、Fe2O3、FeCl3和Na2SO4五種物質(zhì),圖中相連的兩種物質(zhì)均可歸為一類,相交的部分A、B、C、D為其相應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)分類標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)A表示______________(填選項(xiàng))。
a.兩物質(zhì)都是氧化物 b.兩物質(zhì)的水溶液都可以導(dǎo)電
c.兩物質(zhì)都是含碳化合物 d.兩物質(zhì)都是非電解質(zhì)
(2)上述五種物質(zhì)中有一種物質(zhì)能與稀硫酸在常溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物Z是制備藥物的中間體,合成Z的路線如下圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是
A. X的分子式為C8H8O2
B. X、Y、Z均能和NaOH溶液反應(yīng)
C. 可用NaHCO3溶液鑒別Y和Z
D. 1mol X跟足量H2反應(yīng),最多消耗4mol H2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C三種物質(zhì)隨著X的變化,Y發(fā)生相應(yīng)的變化,其變化關(guān)系如圖所示。
(1)若X表示的是物質(zhì)的量,則Y表示的不可能是_____(填序號(hào),下同)
①物質(zhì)的量 ②物質(zhì)的體積 ③物質(zhì)所含分子或原子的數(shù)目 ④物質(zhì)的摩爾質(zhì)量
(2)若A、B、C均為氣體且壓強(qiáng)恒定時(shí),X表示的是溫度,則Y表示的可能是______。
①氣體的質(zhì)量 ②氣體的分子數(shù) ③氣體的體積 ④氣體的摩爾質(zhì)量
(3)若A、B、C均為氣體,Y表示在相同條件下氣體的體積,X表示的是氣體的質(zhì)量。
①相同條件下A、B、C三種氣體的密度由大到小的順序是_____(用字母A、B、C表示,下同)。
②A、B、C三種氣體的摩爾質(zhì)量由大到小的順序是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】肯定屬于同族元素且性質(zhì)相似的是( )
A. 原子核外電子排布式:A為1s22s2,B為1s2
B. 結(jié)構(gòu)示意圖:A為,B為
C. A原子基態(tài)時(shí)2p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,B原子基態(tài)時(shí)3p軌道上也有1個(gè)未成對(duì)電子
D. A原子基態(tài)時(shí)2p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子,B原子基態(tài)時(shí)3p軌道上也有一對(duì)成對(duì)電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)下圖的表達(dá)中正確的是( )
A.圖a可以表示t s時(shí),N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)達(dá)到了平衡
B.圖b中所介紹的電池使用后不能投入火中,應(yīng)埋入地下以防污染環(huán)境
C.圖c可表示某化學(xué)反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),放出的能量為E2-E1
D.圖d涉及的反應(yīng)可能為MN
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】寫出符合下列要求的符號(hào)。
(1)第二電子層 s能級(jí)________。
(2)n=3 p能級(jí)________。
(3)第五電子層 d能級(jí)________。
(4)n=4 p能級(jí)________。
(5)銅氨絡(luò)離子的結(jié)構(gòu)式________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】大氣污染越來越成為人們關(guān)注的問題,煙氣中的NOx必須脫除(即脫硝)之后才能排放。
(1)CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。 反應(yīng)CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示。
溫度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
平衡常數(shù)K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
①?gòu)纳媳砜梢酝茢啵捍朔磻?yīng)是__________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。
②在830 ℃下,若開始時(shí)向恒容密閉容器中充入CO與H2O均為1 mol,則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為________。
(2)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ·mol1
②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=116.5 kJ·mol1
回答下列問題:
①CO的燃燒熱為 _________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,則1 mol NO(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_________kJ。
②寫出CO將NO2還原為單質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ____________________
(3)汽車排氣管上的催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生上述的CO將NO2還原為單質(zhì)反應(yīng)。在一定溫度下,將一定量的CO和NO2充入2L固定容積的容器中,回答以下問題:
①能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________(填字母標(biāo)號(hào))。
A.2υ正(NO2)=υ逆(N2)
B. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
C.氣體總壓強(qiáng)不再變化
D. ΔH保持不變
E.混合氣體的密度不再變化
②從反應(yīng)開始到5min,生成了0.08mol N2,則5min內(nèi)υ(CO)=___molL1min1。
③25min時(shí),物質(zhì)濃度變化如圖所示,則改變的條件可能是___________(填字母標(biāo)號(hào))。
A.縮小容器體積
B.增加NO2的濃度
C.降低溫度
D.升高溫度
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