(16分)NO和NO2是常見的氮氧化物,研究它們的綜合利用有重要意義。
(1)氮氧化物產(chǎn)生的環(huán)境問題有 (填一種)。
(2)氧化—還原法消除氮氧化物的轉(zhuǎn)化如下:
①反應(yīng)Ⅰ為:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。
②反應(yīng)Ⅱ中,當(dāng)n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的循環(huán)轉(zhuǎn)化,主要反應(yīng)為:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
寫出NO和O2反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式 。
②一定溫度下,向2 L恒容密閉容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min達(dá)到平衡,此時(shí)容器中NO 和NO2的濃度之比為3∶1,則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率是 。
③上述反應(yīng)達(dá)平衡后,其它條件不變時(shí),再往容器中同時(shí)充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol,平衡 (填序號)。
A.向正反應(yīng)方向移動
B.向逆反應(yīng)方向移動
C.不移動
(4)某化學(xué)興趣小組構(gòu)想將NO轉(zhuǎn)化為HNO3,裝置如圖,電極為多孔惰性材料。則負(fù)極的電極反應(yīng)式是 。
(1)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧或形成酸雨(1分) (2)①1(2分)
②6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2(3分)
(3)①2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) △H=-113.0 kJ·mol-1(3分) ②75%(2分)③A(2分)
(4)NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+(3分)
【解析】
試題分析:(1)氮氧化物產(chǎn)生的環(huán)境問題有產(chǎn)生光化學(xué)煙霧或形成酸雨等。
(2)①根據(jù)反應(yīng)NO+O3=NO2+O2可知,每生成生成1mol氧氣,反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)就從+2價(jià)升高到+4價(jià),失去2個電子,則11.2 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.5mol氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol。
②反應(yīng)ⅡNO2中氮元素的化合價(jià)是+4價(jià),而尿素中氮元素的化合價(jià)是-3價(jià),當(dāng)n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2時(shí),根據(jù)電子得失守恒可知,氮原子均轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑒t根據(jù)原子守恒可知,其余產(chǎn)物是水和CO2,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2。
(3)①已知:反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1、
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1,則根據(jù)蓋斯定律可知前者減去后者乘以2即得到2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g),則△H=-196.6kJ·mol-1+41.8 kJ·mol-1×2=-113.0 kJ·mol-1。
② NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始量(mol) 1 1 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol) x x x x
平衡量(mol)1-x 1-x x x
則根據(jù)容器中NO 和NO2的濃度之比為3∶1可知x:(1-x)=3∶1
解得x=0.75
所以NO2的平衡轉(zhuǎn)化率是75%
③反應(yīng)前后體積不變,則可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù),則根據(jù)②可知,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= =9。若其它條件不變時(shí),再往容器中同時(shí)充入NO2、SO2、SO3、NO各1mol,則此時(shí) =1.96<9,所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,答案選A。
(4)原電池中負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),因此NO在負(fù)極通入,氧氣在正極通入。電解質(zhì)溶液顯酸性,因此負(fù)極電極反應(yīng)式為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+。
考點(diǎn):考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、熱化學(xué)方程式、平衡狀態(tài)的計(jì)算以及影響因素、燃料電池應(yīng)用等
考點(diǎn)分析: 考點(diǎn)1:氧化還原反應(yīng) 考點(diǎn)2:化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 考點(diǎn)3:化學(xué)平衡狀態(tài)及移動 考點(diǎn)4:原電池 試題屬性年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年廣西玉林市博白縣高三下學(xué)期返校調(diào)研考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
將適量的MO2粉末投入熱水中,一邊攪拌,一邊通入SO2氣體,結(jié)果得到白色不溶物X,已知X既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物.下列判斷錯誤的是
①M(fèi)O2具有氧化性 ②白色不溶物X為MSO2
③白色不溶物X為MSO4 ④白色不溶物X為MS.
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年廣東省、廣雅中學(xué)、佛山一中高三聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
為探究Na2SO3溶液的性質(zhì),在白色點(diǎn)滴板的a、b、c、d四個凹槽中滴入Na2SO3 溶液,再分別滴加下圖所示的試劑。對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”錯誤的是
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 解釋或結(jié)論 | |
A | a中溴水褪色 | 還原性:SO32—> Br— |
B | b中加硫酸后產(chǎn)生淡黃色沉淀 | SO32—和S2—在酸性條件下發(fā)生反應(yīng) |
C | c中滴入酚酞溶液變紅,再加BaCl2溶液后產(chǎn)生白色沉淀且紅色褪去 | SO32—+H2OHSO3—+OH—,所以滴入酚酞變紅; Ba2++SO32— = BaSO3↓,水解平衡向左移動,紅色褪去 |
D | d中產(chǎn)生白色沉淀 | Na2SO3溶液已被氧化變質(zhì) |
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年福建省莆田市高三質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的是
A.測定氯水的pH:用pH試紙
B.探究Fe3+ 性質(zhì):在FeCl3溶液中滴加AgNO3溶液
C.鑒別淀粉溶液和葡萄糖溶液:用激光筆照射
D.鑒定無色溶液中含有SO42-:用硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年福建省莆田市高三質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
2015年世界環(huán)境日宣傳標(biāo)語:“減少污染———行動起來”。下列做法正確的是
A.為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,大量使用化肥和農(nóng)藥
B.綠色化學(xué)的核心是對環(huán)境污染進(jìn)行治理
C.為防止食品變質(zhì),加入大量的防腐劑
D.垃圾是放錯地方的資源,進(jìn)行分類回收處理
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科目:高中化學(xué) 來源:2015年期中備考總動員高三化學(xué)模擬卷【福建】3(解析版) 題型:選擇題
【原創(chuàng)】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A.3.5mol/L的NaNO2溶液含有NO2-數(shù)目為3.5NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.672L CO2分子中共價(jià)鍵數(shù)目為0.12 NA
C.1 L 0.1 mol·L-1NH4HCO3溶液中HCO3-數(shù)目為0.1 NA
D.4.8gCH3OH含有-OH數(shù)目為0.1 NA
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年山東省青島市高三下學(xué)期一模考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(17分)工廠中用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中,除了含有大量硫酸外,還含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-。為除去雜質(zhì)離子,部分操作流程如下:
請回答問題:
(1)用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中,硫酸的濃度為4.9g·L-1,則該溶液中的pH約為 。
(2)NH4+在用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在,F(xiàn)有一份(NH4)2SO4溶液,一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,則c[(NH4)2SO4] c(NH4Cl)(填:<、=或>)。
(3)隨著向廢液中投入生石灰(忽略溶液溫度的變化),溶液中_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2~3時(shí),大量沉淀主要成分為CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3],提純CaSO4·2H2O的主要操作步驟:向沉淀中加入過量 ,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、 。
(5)25℃, H3AsO4電離常數(shù)為K1=5.6×10-3,K2=1.7×10-7,K3=4.0×10-12。當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8~9時(shí),沉淀主要成分為Ca3(AsO4)2。
①pH調(diào)節(jié)到8左右Ca3(AsO4)2才開始沉淀的原因是 。
②Na3AsO4第一步水解的平衡常數(shù)數(shù)值為: 。
③已知:AsO43-+2I-+2H+= AsO33-+I2+H2O ,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 。上述兩個反應(yīng)中還原性最強(qiáng)的微粒是 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年江西省盟校高三第一次十校聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A.圖1可用于分離收集CO和CO2
B.圖2用于從食鹽水中提取NaCl晶體
C.圖3用于收集NO
D.圖4用于氫氧化鐵膠體和硫酸鈉溶液的分離
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年江蘇省宿遷市三校高三下學(xué)期3月質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
鎮(zhèn)咳藥沐舒坦可由化合物甲和化合物乙在一定條件下反應(yīng)制得:
++HCl
下列有關(guān)敘述正確的是
A.反應(yīng)過程中加入適量K2CO3可提高沐舒坦的產(chǎn)率
B.化合物甲的分子式為C7H4NBr2Cl
C.化合物乙既能與HCl溶液反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)
D.一定條件下,沐舒坦分別能發(fā)生消去、氧化、取代、加成反應(yīng)
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