【題目】煤燃燒排放的煙氣含有NOx,容易形成酸雨污染環(huán)境,可通過多種化學(xué)方法對煙氣進(jìn)行脫硝處理。回答下列問題:
(1)在無氧條件下,脫硝反應(yīng)為:6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.0kJmol-1,T℃時,在恒容的密閉容器中,測得在不同時間NO和NH3的物質(zhì)的量如下表:
時間/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(NO)/mol | 1.20 | 0.90 | 0.72 | 0.60 | 0.60 |
n(NH3)/mol | 0.90 | 0.70 | 0.58 | 0.50 | 0.50 |
①下列說法正確的是______(填序號)。
A.3min后NO和NH3的濃度都不再變化,反應(yīng)停止進(jìn)行
B.前2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.20molL-1min-1
C.達(dá)到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為50%
D.及時分離出N2,可使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,平衡正向移動
②若反應(yīng)開始的壓強(qiáng)為p0,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=______(可用分?jǐn)?shù)表示;用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(2)在有氧條件下,NOx也能發(fā)生脫硝反應(yīng)。
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=180.6kJmol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
H2O(g)=H2(g)+O2(g)△H=241.8kJmol-1
則脫硝反應(yīng)4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=______kJmol-1
②臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)△H<0,反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,NO2的百分含量隨壓強(qiáng)(p)、x的變化如圖所示:
則p1______p2(填“>”“<”或“=”),x表示的物理量除時間外,還可能是______。
(3)利用惰性電極電解也能對煙氣進(jìn)行脫硝處理。電解原理如圖所示:
電極a的電極反應(yīng)式為______,當(dāng)電解44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含5%NO的煙氣,理論上電路中通過電子的物質(zhì)的量為______mol。
【答案】C p0 -1627.2 > O3的物質(zhì)的量或其濃度或質(zhì)量等 NO -3e + 2H2O = NO3 +4H+ 0.3
【解析】
(1)①A. 化學(xué)反應(yīng)平衡為動態(tài)平衡,正逆反應(yīng)速率相等但不等于0;
B. 由化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知,需要容器的體積;
C. 根據(jù)轉(zhuǎn)化率的計算公式得出結(jié)論;
D. 反應(yīng)物或生成物的濃度降低,化學(xué)反應(yīng)速率會減。
②列出三段式,利用分壓表達(dá)出化學(xué)平衡常數(shù)。
(2)①依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式;
②該脫硝反應(yīng)是氣體體積分?jǐn)?shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)會使平衡向正反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致NO2的百分含量降低,據(jù)圖分析;根據(jù)平衡移動原理進(jìn)行分析,NO2的百分含量會隨著參加反應(yīng)的O3的量的增大而減少;
(3)依據(jù)圖中b口放出氫氣,可知b為連接電源的負(fù)極,作電解池的陰極,則a極發(fā)生氧化反應(yīng),NO轉(zhuǎn)化為NO3,每消耗1 mol NO,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 3 mol,據(jù)此計算。
①A. 3min后NO和NH3的濃度都不再變化,說明達(dá)到動態(tài)平衡,但速率不為零,故A項錯誤;
B. 容器的體積未知,其化學(xué)反應(yīng)速率無法求出,故B項錯誤;
C. 3min后NO的濃度不再變化,達(dá)到平衡,n(NO) = 0.6 mol,則轉(zhuǎn)化的NO的物質(zhì)的量 = 1.2 mol-0.6 mol = 0.6 mol,故其轉(zhuǎn)化率 = ×100% = 50%,故C項正確;
D. 分離出N2,其濃度降低,反應(yīng)的速率會減小,故D項錯誤;
故答案選C;
②
則平衡后H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)ω(H2O) = = ,同理可得ω(N2) = , ω(NH3) = , ω(NO) = , 反應(yīng)開始的壓強(qiáng)為p0,物質(zhì)的量為1.2 mol +0.9 mol = 2.1 mol,則反應(yīng)后的總壓p = = ,其平衡常數(shù)Kp = = = = p0,
故答案為:p0;
(2)①i.N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.6kJmol-1
ii.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
iii.2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJmol-1
依據(jù)蓋斯定律iii×3-ii×2-i×2得到,4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g
故答案為:-1627.2;
②2NO2(g)+ O3(g) N2O5(g)+ O2(g),該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),因此增大壓強(qiáng)平衡會向正向移動,NO2的百分含量降低,從圖中可以看出,p1壓強(qiáng)大,即p1> p2;增大某一反應(yīng)物的濃度可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、減小其百分含量,故x表示的物理量除時間外,還可能是O3的物質(zhì)的量或其濃度或質(zhì)量等;
故答案為:>;O3的物質(zhì)的量或其濃度或質(zhì)量等
(3)根據(jù)圖示信息可知,b口產(chǎn)生氫氣,則為溶液中的氫離子得電子的產(chǎn)物,電解池中陽離子在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),故b連接電源的負(fù)極,a連接電源的正極,其陽極區(qū)NO失電子被氧化為硝酸根離子,發(fā)生的電極反應(yīng)式為:NO -3e + 2H2O = NO3 +4H+,電解的煙氣中NO的物質(zhì)的量 = = 0.1 mol,所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1mol×3 = 0.3 mol,
故答案為:NO -3e + 2H2O = NO3 +4H+;0.3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)生設(shè)計如圖所示的實驗裝置,利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉(這是一個放熱反應(yīng))。請回答下列問題:
(1)A、B中的反應(yīng)物分別是濃鹽酸和MnO2。寫出所發(fā)生的化學(xué)方程式__________,進(jìn)入裝置C的氣體中所含雜質(zhì)是_____、_____。
(2)漂白粉的有效成分是____(填化學(xué)式);D中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是_______。
(3)此實驗所得漂白粉的Ca(ClO)2產(chǎn)率偏低。該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn),主要原因是在U形管中還存在兩個副反應(yīng): ①溫度較高時氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca(ClO3)2,為避免此副反應(yīng)的發(fā)生,可采取的措施是__。②為避免另一副反應(yīng)的發(fā)生,應(yīng)采取的措施是________。
(4)若將該實驗中殘留的Cl2,緩慢通入KI溶液至過量,則溶液先變黃后變無色,且可檢測到HIO3;寫出并配平該“變無色”反應(yīng)的化學(xué)方程式:________,若將KI改為KBr溶液,則溶液變?yōu)?/span>__色,未檢測到HBrO3的存在。由上述事實推測,Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由強(qiáng)到弱的次序是______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)代火法煉鋅過程中發(fā)生了以下三個主要反應(yīng)。下列說法正確的是
① 2ZnS(s) + 3O2(g)=2ZnO(s)+2SO2(g) △H1=a kJ mol-1
② 2C(s) +O2(g)=2CO(g) △H2=b kJ mol-1
③ ZnO(s) +CO(g)=Zn(g) +CO2(g) △H3=c kJ mol-1
A. 以上三個反應(yīng)中,只有①是放熱反應(yīng)
B. 反應(yīng)②的作用是僅為反應(yīng)③提供還原劑
C. 用這種方法得到的是純凈的鋅單質(zhì)
D. 反應(yīng)ZnS(s)+C(s)+2O2(g)=Zn(g)+SO2(g)+CO2(g)的△H= kJ mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究小組擬合成醫(yī)藥中間體X。
請回答:
(1)下列說法正確的是_________。
A.化合物B不能使溴水褪色
B.化合物C能與CuO發(fā)生氧化反應(yīng)
C.化合物D的分子式是C9H10O2Br
D.化合物E到F發(fā)生的是加成反應(yīng)
(2)化合物H的結(jié)構(gòu)簡式是________。
(3)已知I→X是取代反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(4)化合物G的同分異構(gòu)體有以下特征:①含有苯環(huán);②1H﹣NMR譜顯示分子中有3種氫原子;③分子結(jié)構(gòu)中不存在氧氧鍵。請寫出所有符合要求的結(jié)構(gòu)簡式(或鍵線式)___。
(5)已知:①;②,請結(jié)合題目中已知信息設(shè)計由合成的路線________________________(用流程圖表示)。
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【題目】某體積可變的密閉容器中盛有適量的N2和H2的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3 H2 (g) 2NH3(g),若維持溫度和壓強(qiáng)不變,當(dāng)達(dá)到平衡時,容器的體積為V L,其中NH3的體積是0.1 V L。下列說法正確的是
A. 原混合氣體的體積為1.2V L B. 反應(yīng)達(dá)平衡時N2消耗掉0.2 V L
C. 原混合氣體的體積為1.1VL D. 反應(yīng)達(dá)平衡時H2消耗掉0.5 V L
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【題目】銅及其化合物在生產(chǎn)生活中用途廣泛;卮鹣铝袉栴}:
(1)目前,低壓甲醇銅基催化劑的主要組分是CuO、ZnO和Al2O3,下列氧原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最高的是______(填序號)。
A.
B.
C.
D.
(2)銅離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子,某化合物與Cu+結(jié)合形成如下圖所示的離子。
①該離子中含有化學(xué)鍵的類型有______(填序號)。
A.極性鍵 B.離子鍵 C.非極性鍵 D.配位鍵
②該離子中碳原子的雜化方式有______。
③H、N、Cu三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是______。
(3)甲醇(CH3OH)在Cu催化作用下被氧化成甲醛(HCHO)。甲醛分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為______。甲醇分子內(nèi)的O-C-H鍵角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O-C-H鍵角。
(4)某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示:
①其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為(0,,)。則P原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。
②該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有______個,這些Sn原子所呈現(xiàn)的構(gòu)型為______。
③若晶體密度為agcm3,最近的Cu原子核間距為______pm(用含NA和a的代數(shù)式表示)。
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【題目】從海水中提取鎂,可按如下步驟進(jìn)行:
①把貝殼制成石灰乳;
②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過濾、洗滌沉淀物;
③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶過濾、在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物;
④將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。
下列說法不正確的是( )
A. 此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B. ①②③步驟的目的是從海水中提取鎂鹽
C. ①②③步驟涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)D. 第①到第④步的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】欲配制100mL 1.0 mol/L Na2CO3溶液,正確的方法是
① 將10.6 g Na2CO3 溶于100mL水中
② 將28.6g Na2CO3·10H2O溶于水配成100 mL溶液
③ 將20 ml 5.0 mol/L Na2CO3溶液加水稀釋至100 mL
A. ①②③ B. ②③ C. 只有② D. 只有③
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,稀鹽酸和氨水按不同體積比混合得到四種溶液,各取20mL溶液,用0.1molL﹣1NaOH溶液滴定,溶液的pH隨NaOH溶液的體積變化如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 滴至pH=7時,四種溶液中均存在c(Na+)=c(Cl﹣)
B. 原鹽酸的濃度是0.1molL﹣1
C. V(NaOH)=10mL,溶液中Na+濃度a>b
D. 當(dāng)V(NaOH)>20mL時,四種溶液的pH相同,溶液中的NH4+濃度近似相等
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