【題目】近年來,天津連續(xù)出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣,給人們的出行及身體造成了極大的危害。研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)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(SO32-):n(HSO3-)變化關(guān)系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
由上表判斷,NaHSO3溶液顯______性(填“酸”、“堿”或“中”),用化學(xué)平衡原理解釋:__________。
③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HSO3-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。
(2)用CH4催化還原NO2可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g); ΔH=-574 kJ mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g):ΔH=-1160 kJ mol-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原 NO2至N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為_________kJ。
(3)工業(yè)上合成氨所需氫氣的制備過程中,其中的一步反應(yīng)為:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g): ΔH<0
—定條件下,將CO(g)與H2O(g)以體枳比為1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得CO(g)與H2O(g)體積比為丨:6,則平衡常數(shù)K=__________(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
【答案】 2OH-+SO2═H2O + SO32- 酸 HSO3-存在;HSO3-H++ SO32-和 HSO3-+H2OH2SO3+OH-, HSO3-的電離程度強(qiáng)于水解程度 HSO3-+H2O-2e-═SO42-+3H+ l.6NA 173.4 2.67
【解析】(1)①酸性氧化物和堿反應(yīng)生成鹽和水,所以二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,反應(yīng)方程式為2OH-+SO2=H2O + SO32-;②在溶液中主要以HSO3-存在,HSO3-的電離很微弱,所以n(SO32-):n(HSO3-)<1:1,根據(jù)表格知,當(dāng)亞硫酸氫根離子的物質(zhì)的量大于亞硫酸根離子的物質(zhì)的量時(shí),亞硫酸氫鈉溶液呈酸性,亞硫酸氫根離子既能水解又能電離,亞硫酸氫鈉溶液呈酸性同時(shí)說明HSO3-的電離程度大于水解程度;③陽極上亞硫酸氫根離子失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式為:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;(2)已知:
①CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g); ΔH=-574 kJ mol-1
②CH4(g) + 4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g): ΔH=-1160 kJ mol-1
根據(jù)蓋斯定律將①+②/2即可得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol。n(CH4)=4.48L÷22.4L/mol,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為:0.20mol×8NA=1.60NA,放出的熱量為:0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ;(3)同一容器中各氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比,設(shè)容器的體積為1L,加入的一氧化碳的物質(zhì)的量為1mol,則水的物質(zhì)的量為2mol,假設(shè)平衡時(shí)一氧化碳的物質(zhì)的量為x,則
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始量(mol)1 2 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol)1-x 2-6x 1-x 1-x
平衡量(mol)x 6x 1-x 1-x
則:(1-x):(2-6x)=1:1,x=0.2mol,所以平衡時(shí),c(CO)=0.2mol/L,c(H2O)=1.2mol/L,c(H2)=c(CO2)=0.8mol/L,K=0.8×0.8/0.2×1.2=8/3≈2.67。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)硅及其化合物的描述不正確的是
A. SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維 B. H2SiO3可以用二氧化硅和水反應(yīng)制得
C. 普通玻璃是以純堿、石灰石和石英為原料制成的 D. 盛裝NaOH溶液的試劑瓶不用玻璃塞的原因是因?yàn)椴AcNaOH溶液反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說法不正確的是 ( )
A. 銅合金有青銅,黃銅和白銅等
B. 合金具有優(yōu)良的物理,化學(xué)或機(jī)械性能,但其熔點(diǎn)一般低于它的成分金屬
C. 鋁在純氧氣中能劇烈燃燒,火星四射,生成熔融的氧化鋁
D. 生鐵、普通鋼和不銹鋼中的含碳量依次降低
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與生活密切相關(guān),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A. “地溝油”可以轉(zhuǎn)化為生物柴油,提高資源的利用率
B. 絲綢和棉花的組成元素不完全相同
C. 木糖醇雖然有甜味,但不屬于糖類
D. 向牛奶中加入果汁會(huì)出現(xiàn)沉淀,這是因?yàn)榘l(fā)生了中和反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】欲除去下列物質(zhì)中混入的少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì)),能達(dá)到目的的是
A. 乙酸乙酯(乙酸):加入飽和碳酸鈉溶液,充分振蕩靜置后,分液
B. 苯(苯酚):加入濃溴水,過濾
C. 乙醇(水):加入金屬鈉,蒸餾
D. 乙烷(乙烯):通入酸性高錳酸鉀溶液,洗氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu),兩個(gè)結(jié)論都正確的是
A. 直線形;三角錐形 B. V形;三角錐形
C. 直線形;平面三角形 D. V形;平面三角形
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),有pH=2的HX溶液和HY溶液各1mL ,分別加水稀釋,溶液pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是
A. a、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)HX的電離平衡常數(shù):K(c)>K(a)
B. a、b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:c(X-)>c(Y-)
C. 等物質(zhì)的量濃度的NaX和NaY的混合溶液中:c(HY)>c(HX)
D. 分別向10mL0.1mol/LHX溶液和10mL 0.1mol/L HY溶液中滴加同濃度的氫氧化鈉溶液至pH = 7,消耗氫氧化鈉溶液較少的是HX
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)中,既含離子鍵又含共價(jià)鍵的是( )
A. Na2O B. NH3 C. Ca(OH)2 D. CaBr2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】分子式為C5H11Br的一溴代烷水解后的產(chǎn)物在紅熱銅絲催化下,可能被空氣氧化生成的醛的種數(shù)是
A.2種B.3種C.4種D.5種
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