【題目】當(dāng)今環(huán)境問題越來越受到人們的重視。汽車尾氣中含有較多的NO和CO,兩種氣體均會使人體中毒。處理大氣中的污染物,打響“藍天白云”保衛(wèi)戰(zhàn)是當(dāng)前的重要課題。請回答下列問題
(1)用還原法將NO轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。已知:
2C(s)+O2(g)2CO △H1=-221.0KJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO △H2=+180.5KJ/mol
2NO+C(s)CO2(g)+N2(g) △H3=-573.75KJ/mol
請寫出CO與NO生成無污染氣體CO2與N2的熱化學(xué)方程式_______________________。
(2)在一定溫度下,向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中加入一定量的NO和足量的焦炭,反應(yīng)過程中測得各容器中c(NO)(mol/L)隨時間(s)的變化如下表。
已知:三個容器的反應(yīng)溫度分別為T甲= 500℃、T乙= 500℃、T丙= a℃
甲容器中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。丙容器的反應(yīng)溫度a _______500℃(填“”、“<”或“=”),理由是_______________________________。
(3)某研究性小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。
①若不使用CO,溫度超過775K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為_________。
②在n(NO)/n(CO)=1的條件下,為更好的除去NO物質(zhì),應(yīng)控制的最佳溫度在_____K左右。
(4)利用電解原理也可以處理NO。下圖為工業(yè)生產(chǎn)模擬裝置。其中A、B為多孔電極(外接電源未畫出),則B為___________極(填“正”“負”“陰”或“陽”,),A電極反應(yīng)式為______________________。
【答案】2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+ N2(g)△H=-746.0 kJ/mol > 甲、丙容器中反應(yīng)物起始量相同,丙容器達平衡的時間比甲容器達平衡的時間短 NO的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度不利于正反應(yīng)進行 870K(溫度寫到800K~900K之間均可) 陰極 SO2-2e+2H2O= SO42 +4H+
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律進行分析;
(2)根據(jù)三段式,計算出平衡時各物質(zhì)的濃度,根據(jù)平衡常數(shù)計算公式K= 進行計算;根據(jù)溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律進行分析;
(3)①根據(jù)溫度對平衡移動的規(guī)律進行分析;
②在=1的條件下,根據(jù)圖像可知,溫度在870K左右分解率幾乎達到100%;
(4)根據(jù)圖示,A極SO2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO42,則A為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)。
(1)已知:①2C(s)+O2(g)2CO △H1=-221.0kJ/mol
②N2(g)+O2(g)2NO △H2=+180.5kJ/mol
③2NO+C(s)CO2(g)+N2(g) △H3=-573.75kJ/mol
CO與NO生成氣體CO2與N2的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+ N2(g)△H,根據(jù)蓋斯定律可知2③-(①-②)可得目標反應(yīng)方程式,所以△H=-573.75kJ/mol×2-(-221.0kJ/mol-180.5kJ/mol)=-746.0 kJ/mol,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+ N2(g)△H=-746.0 kJ/mol;
(2)甲容器中,發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+C(s) CO2(g)+ N2(g),根據(jù)容器中cNO) (mol/L)隨時間(s)的變化,列三段式:
根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知K==;
甲、丙容器中反應(yīng)物起始量相同,丙容器達平衡的時間比甲容器達平衡的時間短,反應(yīng)速率更快,故丙容器的反應(yīng)溫度a > 500℃;
(3)①根據(jù)圖像可知,溫度超過775K,升高溫度, NO的分解率降低,平衡逆向移動,則NO的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng);
②在 =1的條件下,根據(jù)圖像可知,溫度在870K左右分解率幾乎達到100%,且再繼續(xù)升高溫度,分解率變化不大;
(4)根據(jù)圖示,A極SO2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO42-,則A為陽極,電極反應(yīng)式是SO2-2e+2H2O=SO42-+4H+,則B為陰極。
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【題目】下列說法不正確的是
A. 除去水垢中的常用試劑有碳酸鈉和鹽酸
B. 煤干餾可以得到焦?fàn)t氣、粗氨水、芳香族化合物、焦炭等物質(zhì)
C. 用碘水檢驗淀粉是否水解完全
D. 天然纖維、合成纖維和人造纖維組成元素完全相同
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【題目】在混合導(dǎo)體透氧膜反應(yīng)器中一步同時制備氨合成氣(N2、H2)和液體燃料合成氣(CO、H2),其工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是
A. 膜I側(cè)反應(yīng)為: H2O+2e-=H2+O2- O2+4e-=2O2-
B. 膜II側(cè)相當(dāng)于原電池的負極
C. 膜II側(cè)發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+O2--2e-=2H2+CO
D. 膜II側(cè)每消耗1molCH4,膜I側(cè)一定生成1mol H2
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【題目】乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,關(guān)于該有機物的敘述中正確的是( )
①1mol該有機物可消耗3molH2;②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③分子式為C12H20O2;④它的同分異構(gòu)體中可能有酚類;⑤1mol該有機物水解時只能消耗1molNaOH
A. ②③⑤ B. ①④⑤ C. ①②③ D. ②③④
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【題目】設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,下列說法正確的是
A.1L 1 mol·L-1 的NaHCO3溶液中含有的離子數(shù)為3NA
B.22.4 L的CO2與過量Na2O2充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
C.常溫下,2.7 g鋁片投入足量的濃硫酸中,鋁失去的電子數(shù)為0.3NA
D.常溫常壓下,14g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA
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【題目】t℃時,已知0.1molL﹣1HCl溶液中c(OH﹣)=1×10﹣11molL﹣1,現(xiàn)將0.2molL﹣1的硫酸氫鈉和等濃度的氫氧化鋇溶液等體積混合,充分反應(yīng)后溶液的pH=________
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【題目】NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。關(guān)于常溫下pH=2的H2SO4溶液,溶液中不存在H2SO4分子,但存在HSO4一離子,下列說法錯誤的是
A.每升溶液中的H+數(shù)目為0.01NA
B.Na2SO4溶液中:c(Na+)=2c(SO42-)>c(H+)=2c(OH-)
C.向稀硫酸中逐滴滴加濃硫酸,溶液中減小
D.NaHSO4不是弱電解質(zhì)
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【題目】右圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖,關(guān)于該電池敘述正確的是
A. 正極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
B. 微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)
C. 放電過程中,H+從正極區(qū)移向負極區(qū)
D. 若用該電池給鉛蓄電池充電,MnO2電極質(zhì)量減少8.7g,則鉛蓄電池陰極增重9.6g
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【題目】化合物H是受體拮抗劑的中間體,Nakamura等人設(shè)計制備H的合成路線如圖所示:
已知:Ⅰ. ;
Ⅱ.。
回答下列問題:
(1)B中含氧官能團的名稱為______________。
(2)F的分子式為,則F的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)②⑤的反應(yīng)類型分別為____________、____________。
(4)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為________________。
(5)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳,寫出化合物H與足量發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式,并用星號(*)標出其中的手性碳:________________。
(6)Q與C互為同分異構(gòu)體,Q遇溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且苯環(huán)上連有兩個取代基,與足量溶液反應(yīng)最多產(chǎn)生,則Q的同分異構(gòu)體有_______種(不含立體異構(gòu));其中核磁共振氫譜有6組吸收峰的結(jié)構(gòu)簡式為____________(任寫一種)。
(7)參照上述合成路線和信息,設(shè)計以苯乙醛為原料(其他試劑任選)制備的合成路線:____________。
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