【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。
已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq) = NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ·mol-1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq) = (NH4)2SO3(aq)+H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ·kJ·mol-1。
則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) 的ΔH=________kJ·mol-1
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng):2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) = 2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8 kJ·mol-1對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng),在T℃時,借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(O2)=________mol·L-1·min-1;當(dāng)升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②30in后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是________(填字母)。
A.加入一定量的粉狀碳酸鈣 B.通入一定量的O2
C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑
(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0 kJ·mol-1,用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓,測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因為________;在1100K時,CO2的體積分數(shù)為________。
(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=________[已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分數(shù)]。
(5)工業(yè)上常用高濃度的 K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖:
①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括___________和H++HCO3- =CO2↑+H2O
②簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理:______________。
【答案】2a+2b+c 0.021 減小 BC 1050K前反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大 20% 4 4OH--4e-═2H2O+O2↑ 陰極水電解生成氫氣和氫氧根離子,OH-與HCO3-反應(yīng)生成CO32-
【解析】
(1)利用蓋斯定律計算。
(2)①根據(jù)公式計算O2平均反應(yīng)速率;當(dāng)升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)移動即逆向移動;②A. 加入一定量的粉狀碳酸鈣,平衡不移動,濃度不變;B. 通入一定量的O2,平衡正向移動,二氧化碳濃度增加,氧氣濃度也比原來增加;C. 適當(dāng)縮小容器的體積,兩者濃度都在原來基礎(chǔ)上增加,平衡向體積減小方向即正向移動;D. 加入合適的催化劑,平衡不移動,濃度不變。
(3)1050K前反應(yīng)不斷的正向建立平衡,因此NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大;建立三段式進行計算。
(4)建立三段式計算壓強平衡常數(shù)。
(5)①在陽極區(qū)是氫氧根失去電子,發(fā)生的反應(yīng)包括4OH--4e-═2H2O+O2↑,剩余氫離子和碳酸氫根反應(yīng);②陰極水電解生成氫氣,剩余氫氧根離子,剩余的OH-與HCO3-反應(yīng)生成CO32-。
(1)根據(jù)目標(biāo)反應(yīng),將第一個方程式2倍加第二個方程式2倍再加第三個方程式得到:反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) 的ΔH=(2a+2b+c )kJ·mol-1
(2)①0~10min內(nèi),O2平均反應(yīng)速率;當(dāng)升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)移動即逆向移動,因此該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減;故答案為:0.021;減小。
②A. 加入一定量的粉狀碳酸鈣,平衡不移動,濃度不變,故A不符合題意;B. 通入一定量的O2,平衡正向移動,二氧化碳濃度增加,氧氣濃度也比原來增加,故B符合題意;C. 適當(dāng)縮小容器的體積,兩者濃度都在原來基礎(chǔ)上增加,平衡向體積減小方向即正向移動,故C符合題意;D. 加入合適的催化劑,平衡不移動,濃度不變,故D不符合題意;綜上所述,答案為BC。
(3)由圖可知,1050K前反應(yīng)不斷的正向建立平衡,因此NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因為1050K前反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;設(shè)開始時NO有1mol,在1100K時,轉(zhuǎn)化率為40%,
CO2的體積分數(shù);故答案為:1050K前反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;20%。
(4)設(shè)開始時NO有1mol,在1050K時,轉(zhuǎn)化率為80%
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù);故答案為:4。
(5)①在陽極區(qū)是氫氧根失去電子,發(fā)生的反應(yīng)包括4OH--4e-═2H2O+O2↑和H++HCO3-= CO2↑+H2O;故答案為:4OH--4e-═2H2O+O2↑。
②陰極水電解生成氫氣,剩余氫氧根離子,剩余的OH-與HCO3-反應(yīng)生成CO32-,因此陰極區(qū)再生CO32-;故答案為:陰極水電解生成氫氣和氫氧根離子,OH-與HCO3-反應(yīng)生成CO32-。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)選修:化學(xué)與技術(shù)某研究性學(xué)習(xí)小組對某廢舊合金(含有Cu、Fe、Si 三種成分)進行分離、回收.其工業(yè)流程如圖:
已知:298K時,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,
根據(jù)上面流程回答有關(guān)問題:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ一定都不含有的操作是________
A.過濾 B.洗滌 C.干燥 D.蒸餾
(2)過量的還原劑應(yīng)是________,溶液a中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為________;
(3)若用x mol/L KMnO4溶液處理溶液b,當(dāng)恰好將溶液中的陽離子完全氧化時消耗KMnO4溶液ymL,則最后所得紅棕色固體C的質(zhì)量為________g(用含x、y的代數(shù)式表示).
(4)將溶液c調(diào)節(jié)pH至2.9-3.2的目的是________;
(5)常溫下,取0.2mol/L的CuCl2溶液,若要使Cu2+開始沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)pH至________;
(6)工業(yè)上由紅棕色固體C制取相應(yīng)單質(zhì)常用的方法是________
A.電解法 B.熱還原法 C.熱分解法
(7)用惰性電極電解溶液e制取固體B,所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮、磷、砷同為VA族元素,它們的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列有關(guān)氮原子電子排布圖中,能量最低和最高的分別為____、___。
a. b.
c. d.
(2)是一種芳環(huán)硝化中間體,其中氮原子的雜化軌道類型為____,與互為等電子體的化合物分子是___(任寫一種,填化學(xué)式)。
(3)C、N、O是第二周期相鄰的三種非金屬元素,它們的第一電離能由大到小的順序為____;NH3是一種極易溶于水的氣體,其沸點比AsH3的沸點______(填“低”或“高”),其原因是______。
(4)砷是制造新型半導(dǎo)體的材料,同時砷的化合物又具有較強的毒性。
1918年美國人通過反應(yīng):HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒氣。在HC≡CH分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為___;AsCl3分子的空間構(gòu)型為_____。
(5)2018年7月《Science》報道,BingLv等通過反應(yīng):4BI3+As44BAs+6I2合成了具有極高導(dǎo)熱性的半導(dǎo)體新材料BAs。BAs晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
已知該晶胞參數(shù)為a pm,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則該晶胞的密度ρ=_____g·cm3(用代數(shù)式表示,可不必化簡)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硅是重要的半導(dǎo)體材料,構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ);卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號________________ ,該能層具有的原子軌道數(shù)為________________、電子數(shù)為________________。
(2)硅主要以硅酸鹽、________________等化合物的形式存在于地殼中。
(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以________________相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻________________個原子。
(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4) 分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:
硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是___________SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 ________________。
(6)在硅酸鹽中,SiO44+四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根;其中Si原子的雜化形式為________________。Si與O的原子數(shù)之比為 ________________ 化學(xué)式為________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知1mol下列物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的產(chǎn)物時放出的熱量如下:
則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的ΔH為( )
A.-44.2kJ·mol-1B.44.2kJ·mol-1
C.-330kJ·mol-1D.330kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根皮素J()是國外新近研究開發(fā)出來的一種新型天然美白劑,主要分布于蘋果、梨等多汁水果的果皮及根皮.其中一種合成J的路線如下:
已知:
+R’’CHO+H2O
回答下列問題:
(1)C的化學(xué)名稱是___________.E中的官能團的名稱為_______________.
(2)B為溴代烴,請寫出A→B的反應(yīng)條件___________.
(3)寫出由C生成D和由D生成E的反應(yīng)類型___________、___________.
(4)F→H的化學(xué)方程式為______________________.
(5)M是E的同分異構(gòu)體,同時符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)有___________種(不考慮立體異構(gòu))
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(6)設(shè)計以丙烯和1,3-丙二醛為起始原料制備的合成路線_______(無機試劑任選).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:25°C時,,。下列說法正確的是
A.25°C時,飽和溶液與飽和溶液相比,前者的大
B.25°C時,在的懸濁液加入少量的固體,增大
C.25°C時,固體在20ml0.01 mol·氨水中的比在20mL0.01mol·溶液中的小
D.25°C時,在的懸濁液加入溶液后,不可能轉(zhuǎn)化成為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳、硫的含量影響鋼鐵性能。某興趣小組用如下流程對鋼樣進行探究。
(1)鋼樣中硫元素以FeS形式存在,F(xiàn)eS在足量氧氣中灼燒,生成的固體產(chǎn)物中Fe、O兩種元素的質(zhì)量比為21:8,則該固體產(chǎn)物的化學(xué)式為_____________。
(2)檢驗鋼樣灼燒生成氣體中的CO2,需要的試劑是____________ (填字母)。
a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水 c.飽和小蘇打溶液 d.濃H2SO4
(3)取10.00 g鋼樣在足量氧氣中充分灼燒,將生成的氣體用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定吸收液至終點,消耗NaOH溶液20.00mL;另取10.00g鋼樣在足量氧氣中充分灼燒,將生成的氣體通過盛有足量堿石灰的U型管(如下圖),堿石灰增重0.614 g。
①用l%H2O2溶液吸收SO2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。
②分別計算該鋼樣中硫、碳元素的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程)。
③實驗測得的碳元素質(zhì)量分數(shù)比真實值偏高,其可能的原因是______________(填字母)
a.U型管中生成的亞硫酸鹽吸收了O2
b.堿石灰吸收了空氣中的CO2
c.氣體通過堿石灰的流速過快,末被充分吸收
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用圖所示裝置檢驗乙烯時不需要除雜的是
乙烯的制備 | 試劑X | 試劑Y | |
A | CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 | H2O | KMnO4酸性溶液 |
B | CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 | H2O | Br2的CCl4溶液 |
C | CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃ | NaOH溶液 | KMnO4酸性溶液 |
D | CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃ | NaOH溶液 | Br2的CCl4溶液 |
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