【題目】大氣污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。
(1)汽車尾氣中的CO、NOx、碳?xì)浠衔锸谴髿馕廴疚铩?/span>
①使用稀土等催化劑能將CO、NO轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ·mol-1
寫出NO(g)與CO(g)催化轉(zhuǎn)化成N2(g)和CO2(E)的熱化學(xué)方程式__________________。
②醛類、O3、PAN(過氧硝酸乙酰)等污染物氣體和顆粒物所形成的煙霧稱為光化學(xué)煙霧。某研究性學(xué)習(xí)小組為模擬光化學(xué)煙霧的形成,用紫外線照射裝在密閉容器內(nèi)的被污染空氣樣品,所得物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示。請你根據(jù)光化學(xué)煙霧的形成原理,對減少光化學(xué)煙霧的發(fā)生提出一個(gè)合理建議___________________。
(2)利用NH3催化還原氮氧化物(SCR技術(shù))是目前應(yīng)用廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。
①SCR技術(shù)的主要化學(xué)反應(yīng)之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) △H,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的升高而減小,則該反應(yīng)的△H__________0 (填“>”、“ <”或“”=)。
②SCR技術(shù)的另一主要反應(yīng)為4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ·mol-1。NO和NH3在有氧條件及Ag2O催化作用下,當(dāng)反應(yīng)溫度升高到550~700℃,NO轉(zhuǎn)化率明顯下降,NO2產(chǎn)率明顯上升(見圖2)的可能原因是______________。(用化學(xué)方程式表達(dá))
(3)目前,科學(xué)家還在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如圖3,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖4所示。
①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)選擇的條件是______________________。
【答案】2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) △H= -746.5kJ·mol-1 減少機(jī)動(dòng)車有害尾氣的排放 < 4NH3+7O2 4NO2+6H2O 6NO+3O2+ 2C2H43N2+4CO2+4H2O 約為350℃、負(fù)載率3.0 %
【解析】
(1)①已知:(1)═
(2)═
(3)═
根據(jù)蓋斯定律,(3)可得:,故,
反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:,
因此,本題正確答案是:.
②由圖可知,隨著時(shí)間的加長,烴類、氮的氧化物逐漸轉(zhuǎn)化為醛、PAN、臭氧,會形成光化學(xué)煙霧,減少光化學(xué)煙霧的發(fā)生,可減少氮的氧化物的排放,如減少汽車尾氣的排放。
(2)①SCR技術(shù)的主要化學(xué)反應(yīng)之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) △H,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ,因?yàn)樵摲磻?yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的升高而減小,所以△H. <0 。本題答案:. < 。
②反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),溫度升高時(shí)還會發(fā)生氨氣的催化氧化,反應(yīng)方程式:4NH3+7O2 4NO2+6H2O因此,本題正確答案是:溫度升高,發(fā)生了副反應(yīng):═;溫度升高,
(3)根據(jù)圖1可以知道,在催化劑的作用下,與NO、反應(yīng)最終生成、、,反應(yīng)總方程式為6NO+3O2+ 2C2H43N2+4CO2+4H2O:,
因此,本題正確答案是: 6NO+3O2+ 2C2H43N2+4CO2+4H2O;
(2)由圖可以知道,b曲線的最高點(diǎn)處,脫硝率高,負(fù)載率低,溫度溫度適宜,適宜適合條件為、負(fù)載率3%,因此,本題正確答案是:、負(fù)載率.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是
A. 圖Ⅰ研究的是t0時(shí)刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響
B. 圖Ⅱ研究的是t0時(shí)刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響
C. 圖Ⅲ研究的是催化劑對平衡的影響,且甲的催化效率比乙高
D. 圖Ⅲ研究的是溫度對化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較低
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下廣告語中,符合科學(xué)道理的是( )
A.“超純凈水”絕對衛(wèi)生,對人有益
B.含碘食鹽可以防治甲狀腺腫大
C.無糖餅干中不含糖類物質(zhì)
D.本飲料由純天然物質(zhì)配成,絕對不含化學(xué)物質(zhì),對人無害
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等雜質(zhì))為原料獲得。有關(guān)工藝流程如下:
注:(1)NiCO3是一種不溶于水、易溶于強(qiáng)酸的淺綠色沉淀。
(2)25℃,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39;溶液中離子濃度小于10-5mol·L-1,可視為沉淀完全。
請回答下列問題:
(1)用稀硫酸溶解廢渣時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有_________________。(任寫一點(diǎn))
(2)在濾液Ⅱ中加入H2O2時(shí),溫度不能太高的原因是______________________。
(3)濾液Ⅲ中溶質(zhì)的主要成分是__________________ ,檢驗(yàn)濾液Ⅲ中是否還有鐵元素的方法是_______________________。
(4)除鐵時(shí)還常用NaClO3作氧化劑,在較小的pH條件下最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下圖是溫度-pH與生成的沉淀關(guān)系圖,圖中陰影部分是黃鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域。下列說法正確的是__________________(選填序號)。
a.FeOOH中鐵為+2價(jià)
b.若在25℃時(shí),用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4時(shí)除去鐵,此時(shí)溶液中c(Fe3+)=2.64×10-27mol·L-1
c.用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+離子方程式為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
d.工業(yè)生產(chǎn)中常保持在85~95℃生成黃鐵礬鈉,此時(shí)水體的pH為1.5左右
(5)從“沉淀A”制得NiSO4·6H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:_________________,用少量乙醇洗滌NiSO4·6H2O晶體并晾干。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:6mol·L-1的H2SO4溶液,蒸餾水)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。
(1)基態(tài)銅原子的電子排布式為___________________。
(2)圖1是Cu2O的晶胞,Cu原子配位數(shù)為_________________。
(3)科學(xué)家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可表示如圖2。
①SO42-中S原子的雜化類型為________________,寫出一個(gè)與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式____________________。
②膽礬的化學(xué)式用配合物的形式可表示為_______________。1mol膽礬所含σ鍵的數(shù)目為:______________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 2 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中,CH3COO- 的數(shù)目為NA
B. 一定質(zhì)量的某單質(zhì),若含質(zhì)子數(shù)為n NA,則中子數(shù)一定小于nNA
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LHF含有的共價(jià)鍵數(shù)為NA
D. 向FeI2溶液中通入一定量Cl2,當(dāng)1molFe2+被氧化時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不小于3NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上可利用“甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化法”生產(chǎn)氫氣,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+161.1kJ·mol-1
(1)已知溫度、壓強(qiáng)對甲烷平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)的影響如圖1,請回答:
①圖1中a、b、c、d四條曲線中的兩條代表壓強(qiáng)分別為1MPa、2MPa時(shí)甲烷體積分?jǐn)?shù)的曲線,其中表示1MPa的是_____。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù):K(600℃)___(填“>”“<”或“=”)K(700℃)。
(2)①已知:在700℃、1MPa時(shí),1molCH4與1molH2O在1L的密閉容器中反應(yīng),6min時(shí)達(dá)到平衡(如圖2),此時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為__,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為____(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字)。
②從圖2分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是____(填“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”)移動(dòng),采取的措施可能是____。
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