【題目】研究氮氧化物反應機理,對于控制汽車尾氣、保護環(huán)境有重要意義。
(1)NO在空氣中存在如下反應:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔH,上述反應分兩步完成,其中第一步反應①如下,寫出第二步反應②的熱化學方程式(其反應的焓變ΔH2用含ΔH、ΔH1的式子來表示): ① 2NO(g) N2O2(g)ΔH1<0,② ___________;
(2)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應的熱化學方程式為: 4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)△H=-1811.63KJ/mol;反應在恒容密閉容器中進行,在其它相條件同時,選用不同的催化劑,反應產生N2的物質的量隨時間變化如圖所示。
①在催化劑A的作用下,經過相同時間,測得脫氮率隨反應溫度的變化情況如圖2所示,據(jù)圖可知,在相同的時間內,300℃之前,溫度升高脫氮率逐漸增大,300℃之后溫度升高脫氮率逐漸減。ù呋瘎┚┦В,寫出300℃之后脫氮率減小的原因是_________。
②其他條件相同時,請在圖中補充在催化劑B作用下脫氮率隨溫度變化的曲線________。
(3)工業(yè)制HNO3的尾氣中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反應的化學方程式為:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,現(xiàn)有平均組成為NOx的NO、NO2混合氣體,通入足量的NaOH溶液中,充分反應后沒有氣體剩余,則:
①x的取值范圍為_________________。
②反應后溶液中n(NO2-)︰n(NO3-)=____________________。(用含x的代數(shù)式表示)
(4)電解法處理氮氧化合物是目前大氣污染治理的一個新思路,原理是將NOx在電解池中分解成無污染的N2和O2除去,如圖示,兩電極間是新型固體氧化物陶瓷,在一定條件下可自由傳導O2-,電解池陰極反應為___。
【答案】N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=ΔH-ΔH1 300℃之后反應達平衡,脫氮率決定于平衡的移動,該反應正反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,脫氮率減小 1.5≤x<2 (5-2x)︰(2x-3) 2NOx+4xe-=N2+2xO2-
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律可知總反應式減去①即得到反應②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2=ΔH-ΔH1;
(2)①由于300℃之后反應達平衡,脫氮率決定于平衡的移動,該反應正反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,脫氮率減小,因此300℃之后脫氮率減小。
②根據(jù)圖像可知催化劑B的催化效率低于催化劑A,達到平衡的時間長,故在更高的溫度下才能達到平衡,由于正反應是放熱反應,在較高的溫度下的平衡狀態(tài)中脫氮率較小,到達平衡后脫氮率不再受催化劑影響,則其他條件相同時,在催化劑B作用下脫氮率隨溫度變化的曲線為。
(3)①平均組成為NOx的NO、NO2混合氣體,通入足量的NaOH溶液中,充分反應后沒有氣體剩余,根據(jù)反應NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知只要n(NO2)︰n(NO)≥1時混合氣體才能完全被吸收。當n(NO2)︰n(NO)=1時,x=1.5,如果全部是NO2,x=2,所以x的取值范圍為1.5≤x<2。
②根據(jù)氧化還原反應中電子得失守恒以及原子守恒可知反應的化學方程式為2NOx+2NaOH=(5-2x)NaNO2+(2x-3)NaNO3+H2O,因此反應后溶液中n(NO2-)︰n(NO3-)=(5-2x)︰(2x-3)。
(4)電解池陰極發(fā)生得到電子的還原反應,根據(jù)裝置圖可知陰極是NOx得到電子,所以反應為2NOx+4xe-=N2+2xO2-。
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【題目】石油裂解可得烴D,其產量是一個國家石油化工發(fā)展水平的標志,已知D在標準狀況下的密度為1.25 g·Lˉ1。有機物B可利用植物秸稈來生產,E為有香味的油狀液體,它們之間的轉化關系如圖,請回答:
(1)C中所含官能團名稱是____。
(2)寫出反應④的化學方程式____。
(3)C與D在一定條件下可發(fā)生加成反應,生成具有酸性的物質F。F的結構簡式為___。
(4)下列說法正確的是____。(填編號)
A.有機物E與F互為同分異構體
B.用新制氫氧化銅懸濁液無法區(qū)分有機物B和C
C.有機物A、D均能被酸性高錳酸鉀溶液氧化
D.可用飽和NaOH溶液除去有機物E中混有的少量B、C
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【題目】四種短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如圖所示,其中Z元素的最外層電子數(shù)是內層電子總數(shù)的1/2。下列說法不正確的是
A.Z元素位于周期表的第3周期第VA族
B.X、W元素的最高價氧化物對應水化物的酸性:W強于X
C.Y元素的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的低
D.X與W可形成共價化合物XW2
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【題目】有甲、乙、丙三個體積均為2L的恒容密閉容器,按不同投料比Z[ 進行反應: 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H。在不同溫度T條件下達到平衡時,HCl的平衡轉化率與Z和T的關系如下表所示。
容器 | 起始時 | 平衡時HCl轉化率 | |||
n(HCl)/mol | Z | T=100℃ | T=200℃ | T=300℃ | |
甲 | 0.8 | a | 96% | 94% | 90% |
乙 | 0.8 | b | 46% | 44% | 40% |
丙 | 0.8 | 4 | 95% | 88% | 80% |
下列說法正確的是
A.b<4
B.溫度升高時,反應速率減慢,所以轉化率下降
C.丙容器中,300℃平衡時,c(O2)=0.04molL-1
D.若甲容器溫度在300時需要5min達到平衡,則此時間內v(Cl2)=0.036molL-1min-1
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【題目】如圖所示:若關閉Ⅰ閥,打開Ⅱ閥,讓潮濕的氯氣經過甲瓶后,通入乙瓶,布條不褪色;若關閉Ⅱ閥打開Ⅰ閥,再通入這種氣體,布條褪色。甲瓶中所盛的試劑不可能是
A. 濃H2SO4B. NaOH溶液C. NaCl溶液D. Ca(OH)2溶液
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【題目】
銅及其化合物在生產生活中有著廣泛的應用。請回答下列問題:
(1)銅元素位于元素周期表中第四周期________族,屬于元素周期表中________區(qū)元素,基態(tài)Cu原子有___________種不同能級的電子。
(2)元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1, ICu>INi的原因是________________________________________________________。
(3)硫化亞銅和氧化亞銅均為離子晶體,二者比較,熔點較高的是氧化亞銅,原因為_________________________________________。
(4)某含銅化合物的離子結構如圖1所示。
①該離子中存在的作用力有______________(填標號)。
A.離子鍵 B.共價鍵 C.配位鍵 D.氫鍵 E.范德華力
②該離子中碳原子的雜化類型有____________。
(5)CuCl2和CuCl是銅的兩種氯化物。
①圖2中表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐標參數(shù)可用來表示晶胞內部各原子的相對位置。圖2中各原子坐標參數(shù)A為(0,0,0);B為(0,1,1);C為(1,1,0);則D原子的坐標參數(shù)為____________。
③已知圖2所示晶胞中C、D兩原子核間距為298pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體密度為___________________ g·cm-3(列出計算式即可)。
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【題目】下列離子方程式正確的是
A.氯化鎂溶液與氨水反應:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
B.Ba(OH)2和H2SO4溶液 混合:Ba2++ SO42- == Ba SO4↓
C.往 NH4HCO3 溶液中加過量的 NaOH 溶液并加熱:NH4+OHˉ===NH3↑+H2O
D.向硅酸鈉溶液中通入過量的CO2:SiO32-+2CO2 + 2H2O == H2SiO3↓+2HCO3-
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【題目】設 NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.25℃時,pH=3 的 FeCl3 溶液中 H+的數(shù)目為 0.001NA
B.甲醛(HCHO)和乙酸的混合物 3.0 g,含有的原子數(shù)為 0.4NA
C.0.1 mol SO2 與 1 mol O2 充分反應,轉移的電子數(shù)為 0.2NA
D.已知白磷(P4)為正四面體結構,NA 個 P4 與 NA 個甲烷所含共價鍵數(shù)目之比為 1∶1
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【題目】下列敘述不正確的是
A.圖1所示,若將開關與a連接,可以實現(xiàn)化學能轉化為電能;若將開關與b連接,相當于“外加電流的陰極保護法”
B.冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導電能力隨著水的體積變化的曲線如圖2所示。a、b、c中導電能力最大的是b點,但b點對應醋酸的電離度并非最大
C.圖3是室溫下H2O2催化分解放出氧氣的反應中c(H2O2 )隨反應時間變化的曲線,說明隨著反應的進行H2O2分解速率逐漸減小
D.圖4為CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的能量變化圖,由此可知,生成1mol CH3OH(g),至少需要外界提供419kJ 的能量
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