【題目】氮氧化物是大氣污染物之一,消除氮氧化物的方法有多種。
Ⅰ催化還原法
(1)利用甲烷催化還原氮氧化物。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ/mol
則CH4將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為____________________________。
(2)利用NH3催化還原氮氧化物(SCR技術(shù))。該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH < 0。為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是_______________(寫出1條即可)。
(3)在汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。主要反應(yīng)如下:2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+ 2CO2(g)。在一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中通入2molNO、1molCO,發(fā)生上述反應(yīng),10分鐘時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時容器中CO變?yōu)?.6molL-1。
①前10分鐘內(nèi)用氮氣表示的反應(yīng)速率為___________,計算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為______Lmol-1。(只列算式,不要求計算結(jié)果)
②若保持溫度不變,在15分鐘時向容器內(nèi)再次充入NO 1.6 mol、CO2 0.4 mol,則此時反應(yīng)的ν正___ν逆(填“<”、“=”或“> ”)
II 氧化法。
(4)首先利用ClO2 氧化氮氧化物,再利用還原劑還原為無毒的氮氣。其轉(zhuǎn)化流程如下:
NONO2N2。
已知反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2NO+ ClO2 + H2O =NO2 + HNO3 + HCl,則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是_____________________________;若生成11.2 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗ClO2____________g 。
【答案】 CH4(g)+2NO2(g)==N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol 增大NH3的濃度或減小反應(yīng)體系的壓強或降低反應(yīng)體系的溫度等(合理答案也計分) 0.02molL-1min-1 = 2NO2+ 4 Na2SO3==N2+ 4 Na2SO4 67.5
【解析】(1)考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算,CH4與NO2反應(yīng)的方程式為CH4+2NO2=N2+CO2+2H2O,①CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g), ②CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),蓋斯定律,因此有(①+②)/2,得出:CH4(g)+2NO2(g)==N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol;(2)本題考查勒夏特列原理,提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率,要求平衡向正反應(yīng)方向移動,因此根據(jù)勒夏特列原理,采取措施是:增大NH3的濃度或減小反應(yīng)體系的壓強或降低反應(yīng)體系的溫度等;(3)本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)等知識,①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達式,v(CO)=(1/1-0.6)/10mol/(L·min)=0.04 mol/(L·min),利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,因此v(N2)=v(CO)/2=0.02 mol/(L·min);
2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+ 2CO2(g)
起始濃度: 2 1 0 0
變化濃度: 0.4 0.4 0.2 0.4
平衡濃度: 1.6 0.6 0.2 0.4 根據(jù)平衡常數(shù)的表達式,K==;②根據(jù)Qc與K的關(guān)系,此時Qc==K,即平衡不移動,v(正)=v(逆);(4)本題考查氧化還原反應(yīng)方程式書寫以及化學(xué)計算,根據(jù)轉(zhuǎn)化流程圖,NO2→N2,化合價由+4價→0價,化合價降低4價,Na2SO3中S的化合價由+4價→+6價,化合價升高2價,最小公倍數(shù)是4,因此反應(yīng)方程式為2NO2 + 4Na2SO3=N2 + 4 Na2SO4,建立關(guān)系式為2ClO2~2NO2~N2,因此ClO2的質(zhì)量為2×67.5×0.5g=67.5g。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某課外小組利用廢舊鋁銅合金(含有少量雜質(zhì)鐵)制備Al(OH)3,流程如下:
回答下列問題:
(1)鋁銅合金很堅硬,輕而抗張強度大,可代替昂貴的銅線為電線。但該合金暴露在空氣中易被腐蝕,原因是___________________________。
(2)廢舊鋁銅用過量的稀硫酸浸取時,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(3)能溶解濾渣A而不產(chǎn)生空氣污染的方法是___________________。
(4)在溫度為358~368K時,加入Al2O3調(diào)節(jié)pH=1.6~1.8,析出黃鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。寫出析出黃鐵礬的離子方程式
(5)加NH3·H2O后將沉淀經(jīng)過濾、_________、_________稱量,得Al(OH)3質(zhì)量為廢舊鋁銅合金質(zhì)量的2.6 倍,則廢舊鋁銅合金含中Al的質(zhì)量分數(shù)≤________%。
(6)Al(OH)3是塑料和有機聚合物的一種理想的阻燃劑填充料。塑料或聚合物與外部熱源接觸而燃燒時,可分為以下幾個階段:①加熱,②分解,③起火,④燃燒,⑤蔓延。Al(OH)3阻燃起作用的階段是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機物的說法正確的是( )
A.丙烷與2-甲基丙烷的一氯代物均為兩種
B.塑料的老化是因為其主要成分在空氣中發(fā)生了緩慢的加成反應(yīng)
C.乙醇和乙酸都能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)
D.富含糖類和蛋白質(zhì)的物質(zhì)都易被人體消化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸(10%H2SO4)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案,實現(xiàn)廢物綜合利用,方案如圖所示.
已知:各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示.
離子 | 開始沉淀時的pH | 完全沉淀時的pH |
Fe2+ | 6.34 | 9.7 |
Fe3+ | 1.48 | 3.2 |
Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
請回答下列問題:
(1)氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,則相同溫度下:Ksp(CuS)Ksp(ZnS)(選填“>”“<”或“=”).
(2)物質(zhì)A可使用下列物質(zhì)中的 .
A.KMnO4
B.O2
C.H2O2
D.Cl2
(3)除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,pH應(yīng)控制在范圍之間.
(4)物質(zhì)B可直接用作氮肥,則B的化學(xué)式是 .
(5)除鐵后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑﹣﹣K2FeO4 , 寫出該反應(yīng)的離子方程式 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi),輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾f,燒杯中的液體d,呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶.則a和b分別是( )
a(干燥氣體) | b(液體) | ||
A | NO | 水 | |
B | CO2 | 4molL﹣1NaOH溶液 | |
C | Cl2 | 飽和NaCl溶液 | |
D | NH3 | 熱的濃的NaOH溶液 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各離子組可在同一溶液中大量共存,且形成無色溶液的是( 。
A. Fe2+、H+、NO3-、Cl- B. H+、Na+、Cl-、CO32-
C. Na+、Mg2+、OH-、SO42- D. K+、Na+、OH-、NO3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有下列物質(zhì):①Fe ②CO2 ③H2SO4 ④Ba(OH)2溶液、NaCl 其中屬于酸的是___(填序號,下同),屬于堿的是___,屬于鹽的是____,屬于氧化物的是____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎂——H2O2酸性電池采用海水作電解質(zhì)(加入一定量酸),下列說法正確的是( )
A.電池總反應(yīng)為Mg+H2O2+2H+=Mg2++ 2H2O
B.負極反應(yīng)為H2O2+2e-+ 2H+= 2H2O
C.電池工作時,正極周圍海水的pH減小
D.電池工作時,溶液中的H+向負極移動
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將下列物質(zhì)的水溶液在蒸發(fā)皿中蒸干后充分灼燒,最終能得到該溶質(zhì)固體的是
A.FeCl3B.K2CO3C.Na2SO3D.NaHCO3
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