【題目】為保護環(huán)境,應(yīng)減少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物質(zhì)的排放量.
(1)用CH4催化還原煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物,可以消除污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ/mol
NO2(g)═N2O4(g) △H=-28.5kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的熱化學方程式_____________。
(2)一定條件下,將2mol NO2與4molSO2置于恒溫體積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生:NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),10s時反應(yīng)達到平衡,測得平衡時c(NO2)=0.25mol/L,則10s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(SO2)=____________;達到平衡時NO2轉(zhuǎn)化率=____________;計算該溫度下該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K= _____________(填數(shù)值)。
(3)將CO2與NH3混合,在一定條件下反應(yīng)合成尿素,可以保護環(huán)境、變廢為寶,反應(yīng)原理為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進行的原因是____________;若該反應(yīng)在一恒溫、恒容密閉容器內(nèi)進行,判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是_____________(填序號)。
a.CO2與H2O(g)濃度相等 b.容器中氣體的壓強不再改變
C.2v(NH3)正=v(H2O)逆 d.容器中混合氣體的密度不再改變
(4)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領(lǐng)域。有人利用如圖所示裝置(均為惰性電極)從海水中提取CO2(海水中無機碳95%以HCO3-存在),有利于減少環(huán)境中溫室氣體含量。
①a室的電極反應(yīng)式為___________________。
②b室中提取CO2的反應(yīng)的離子方程式為 ___________________。
③b室排出的海水(pH <6)不可直接排回大海,需用該裝置中產(chǎn)生的物質(zhì)對b室排出的海水進行處理,合格后才能排回大海。處理的方法是___________________。
【答案】 CH4(g) +N2O4(g)=N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H=-810.0kJ/mol 0.075 mol/ (L·s) 0.75 1.8 △H<0 bd 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O) H++HCO3-=H2O +CO2↑ 用c室排出的堿性溶液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近正常海水的pH
【解析】(1)已知:①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ/mol,②NO2(g)═N2O4(g) △H=-28.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律可知①-②即可得到CH4催化還原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的熱化學方程式為CH4(g) +N2O4(g)=N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H=-810.0kJ/mol;(2)
NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)
起始濃度(mol/L) 1 2 0 0
變化濃度(mol/L) 0.75 0.75 0.75 0.75
平衡濃度(mol/L) 0.25 1.25 0.75 0.75
則10s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(SO2)=0.75mol/L÷10s=0.075 mol/ (L·s);達到平衡時NO2轉(zhuǎn)化率=0.75/1×100%=75%;計算該溫度下該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K==1.8。(3)正反應(yīng)是熵值減小的可逆反應(yīng),根據(jù)△G=△H-T·△S<0可知該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進行的原因是△H<0。a.CO2與H2O(g)濃度相等不能說明中逆反應(yīng)速率,反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài),a錯誤;b.正反應(yīng)體積減小,則容器中氣體的壓強不再改變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),b正確;C.2v(NH3)正=v(H2O)逆不滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學計量數(shù)之比,因此反應(yīng)沒有處于平衡狀態(tài),c錯誤;d.容器容積不變,混合氣體的質(zhì)量變化,所以容器中混合氣體的密度不再改變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),d正確,答案選bd。(4)①a室為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;②c室發(fā)生2H2O+2e-=2OH-+H2↑,可用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至裝置入口海水的pH,以達到排放標準。
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【題目】將等體積的SO2和Cl2充分混合,通入加有品紅的氯化鋇溶液,可觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 溶液快速褪色 B. 溶液緩慢褪色 C. 生成白色沉淀 D. 生成淺黃色沉淀
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【題目】對于合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H<0;,下列反應(yīng)速率關(guān)系中,正確的是
A.3 v (N2)=v(H2) B.v (N2)=3v(H2)
C.1.5v (H2)=v(NH3) D.v (N2)=2v(NH3)
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【題目】已知硫酸、氨水的密度與所加水量的關(guān)系如圖所示:
現(xiàn)有硫酸與氨水各一份,請根據(jù)表中信息,回答下列問題:
溶液 | 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度 | 溶液的密度/g·cm-3 |
硫酸 | 4 mol·L-1 | ρ1 |
2 mol·L-1 | ρ2 | |
氨水 | 4 mol·L-1 | ρ3 |
2 mol·L-1 | ρ4 |
⑴ ρ1、ρ2、ρ3、ρ4由大到小的順序為:________。
⑵ 表中2 mol·L-1氨水的質(zhì)量分數(shù)為:________。
⑶ 將4 mol·L-1的氨水與2 mol·L-1的氨水等質(zhì)量混合,所得氨水的物質(zhì)的量濃度是_____(填序號)。
A.>3 mol·L-1 B.=3 mol·L-1 C.<3 mol·L-1 D.無法判斷
⑷ 將20%的硫酸與10%的硫酸等體積混合,所得硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)是______(填序號)。
A.>15% B.=15% C.<15% D.無法判斷
⑸ 100g濃度為4 mol·L-1的硫酸溶液與_________mL水混合,能使硫酸的物質(zhì)的量濃度減小到2 mol·L-1。
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【題目】將一定質(zhì)量銅與100 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解時產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液加入140mL 5 mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+ 全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度是( )
A. 5 mol/L B. 7 mol/L C. 10mol/L D. 12 mol/L
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【題目】(1)常溫下,0.5 mol甲醇在氧氣中充全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出熱量363.3 kJ。寫 出甲醇燃燒的熱化學方程式________________________________。
(2)用鉑電極電解CuSO4溶液,當C(Cu2+)降至原來的一半時停止通電,則加入下列物質(zhì)中的__________(填序號)物質(zhì)能使溶液恢復(fù)成原來濃度;
A.CuO B.Cu(OH)2 C.Cu D. H2O
電解后電解質(zhì)溶液的PH值__________________(填“增大”“減小”或“不變”);寫出電解總離子方程式________________________________。
(3)用Pt作電極電解硝酸銀溶液,如圖甲所示,則左邊Ft電極名稱是________________;發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________。
(4)甲烷—氧氣燃料電池:電解質(zhì)溶液為強堿溶液,Pt作電極,在電極上分別通入甲烷和氧氣。通入氧氣的電極應(yīng)為_______極_(填“正”或“負”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________。
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【題目】25℃時,用0.100mol/L的鹽酸滴定10.00mL0.100mol/L的Na2CO3溶液,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是
A. a、d 兩點溶液中水電離出的c(H+):a < d
B. b點溶液存在:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.100mol/L
C. c點溶液存在:c(Na+)+c(Cl-)=c(HCO3-)+2c(CO32-)
D. b點溶液加水稀釋過程中,溶液的pH不斷升高
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