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【题目】某些氮的化合物是引起大气污染、水体污染和土壤污染原因之一。

I.汽车和工业废气中的氮氧化物是城市空气污染的主要来源。氮氧化物处理通常有下列途径:

(1)在汽车排气管内安装催化转化器,其反应为2NO(g) +2CO(g)= 2CO2(g) +N2(g)。

①该反应能够正向自发进行,则正反应的ΔH_________0(填“>”“<”)。

②根据传感器记录某温度下,NO、CO的反应进程,测量所得数据绘制出图1。前1s内平均反应速率v(N2)=__________mol/(L·s);第2s时的X值范围_________________________

(2)烟气中的氮氧化物(NOx)可与甲烷在一定条件下反应转化为无害成分,从而消除污染。已知

反应

反应热(H/kJ·mol-1

平衡常数(K)

CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)

a

K1

N2(g)+O2(g)═2NO(g)

b

K2

CH4脱硝的热化学方程式为CH4(g) + 4NO (g)CO2(g) + 2N2(g) + 2H2O (l)ΔH=_________kJ/mol(用a、b表示);平衡常数K3=_________(用K1K2表示)。

II.氰化钠是一种重要的基本化工原料。天津港爆炸中,氰化钠产生泄漏,为了避免给土壤和水体带来污染,消防员通过喷洒双氧水来处理泄漏的氰化钠。

(3)已知:NaCN + H2O2+ H2O=NaHCO3+ NH3↑,用H2O2处理1mol NaCN时,反应中转移电子的物质的量为_________mol(NaCNC+2价)。

(4)某兴趣小组检测处理后的氰化钠废水是否达标。

已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L。

②Ag++2CN= [Ag(CN)2],Ag++I= AgI↓,AgI呈黄色,且CN优先与Ag+反应。

③实验如下:取30.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,1.000×10-4mol/LAgNO3标准溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为1.50 mL。

④滴定终点的判断方法是_________

⑤经计算处理后的废水中NaCN的浓度为_________mg/L(保留两位小数),处理后的废水是否达到排放标准:________(填”)

III.工业废水中,含有NaNO2。NaNO2固体外观酷似食盐,误食会中毒。可用电解法将废水中少量的转化为N2以降低其危害。写出在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为_____________

【答案】 2.7×104 25.2<X<30.6 a﹣2b 2 滴入最后一滴溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内不消失 0.49 【答题空10】2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O

【解析】

(1)①反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)能够自发进行,反应S<0,若满足H-TS<0,必须H<0,故答案为:<;

②一氧化氮的反应速率为v(CO)===5.4×10-3mol/(L·s),同一化学反应同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以v(N2)=v(CO)=2.7×10-4mol/(L·s);因为随着反应进行反应速率越来越小,所以第2S消耗的CO小于第1S36-30.6=5.4,则第2s时的30.6>x>30.6-5.4=25.2,故答案为:2.7×10-4;25.2<X<30.6;

(2)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) K1=H=akJmol-1N2(g)+O2(g)═2NO(g) K2=H=bkJmol-1;依据盖斯定律计算,①-×2得到CH4脱硝的热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)H=(a-2b)kJmol-1;K3==故答案为:a-2b

(3)NaCN与双氧水反应为:NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3,反应中C元素化合价升高,被氧化,O元素化合价降低,被还原,处理1molNaCN,C元素化合价由+2价升高为+4价,则转移2mol电子;故答案为:2;

Ag+CN-反应生成[Ag(CN)2]-,当CN-反应结束时,滴入最后一滴硝酸银溶液,Ag+I-生成AgI黄色沉淀,且半分钟内不消失,说明反应到达滴定终点,故答案为:滴入最后一滴溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内不消失;

⑤消耗AgNO3的物质的量为1.5×10-3L×0.0001mol/L=1.50×10-7mol,根据方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,处理的废水中氰化钠的质量为1.50×10-7mol×2×49g/mol=1.47×10-5g,废水中氰化钠的含量为=0.49mg/L<0.50mg/L,处理后的废水达到达到排放标准,能排放,故答案为:0.49;能

III.电解时,得电子的微粒在阴极上发生还原反应,电解亚硝酸根离子溶液时,阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水,电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,故答案为:2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O。

练习册系列答案
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【题目】【题目】一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是

A. c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2

B. N2、H2NH3的物质的量分数不再改变

C. N2H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2

D. 单位时间里每增加lmolN2同时增加3molH2

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【题目】将有铜的印刷线路板浸入200 mL氯化铁浓溶液中,有19.2 g铜被腐蚀掉。取出印刷线路板,向溶液中加入16.8 g铁粉,经充分反应,溶液中还存在9.6 g不溶解的物质。(设溶液体积不变)。请回答下列问题:

1)充分反应后,溶液中存在9.6 g不溶物的成分为____

2)充分反应后溶液中一定不存在的金属离子为_____

3)比较Fe2+Fe3+Cu2+的氧化性大小:______

4)试计算最后溶液中Fe2+的物质的量浓度____mol·L-1

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【题目】下图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签的有关内容,试根据标签上的有关数据回答下列问题:

1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为________mol·L1

2)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.400 mol/L稀盐酸。

①该学生需要量取________mL上述浓盐酸进行配制。

②配制仪器除烧杯、玻璃棒、量筒,还需要的仪器是 _______

③配制时,下列操作正确的顺序是(用字母表示)______

A. 洗涤  B. 定容  C. 稀释  D. 摇匀  E. 冷却  F. 量取  G. 转移

④在配制过程中,下列实验操作使配制的稀盐酸的物质的量浓度偏小的是_______

A. 用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线

B. 定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水

C. 配制时,容量瓶有少量蒸馏水

D. 定容时俯视容量瓶的刻度线

E. 转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯

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【题目】常温下,向20.00mL 0.200 0 mol/LNH4Cl溶液中逐滴加入0.2000 mol/LNaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是

A. a点溶液中:c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+c(NH4+)

B. b点溶液中:c(Cl-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)

C. c点溶液中:c(NH3·H2O)+ c(NH4+)= c(Cl-)+ c(OH-)

D. d点溶液中:c(Cl-)> c(NH3·H2O)> c(OH-)> c(NH4+)

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【题目】化合物J是一种重要的有机中间体,可以由苯合成,具体合成路线如下:

(1)J的化学式为__________________ F的名称为__________________

(2)B中官能团名称为____________________

(3)I—J的反应类型为____________________

(4)F -G的反应方程式为____________________

(5)I属于同种类型物质且苯环上有两个取代基的同分异构体有____种。符合下列条件的J的一种同分异构体结构简式为______

①属于芳香族化合物 ②不能与金属钠反应 ③有3种不同化学环境的氢原子。

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【题目】H2SCO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO20.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,4min时反应达到平衡,平衡后水的物质的量分数为8%。下列说法中正确的是(

A.速率V(H2S)=4×10-3molL-1min-1B.CO2的转化率为60%

C.平衡时H2SCO2的物质的量之比为4:1D.当体系中压强不变时,反应达到平衡

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【题目】1)已知在常温常压下:

CH3OHl+ O2g=COg+ 2H2Og); ΔH=﹣355.0 kJ∕mol

2COg+ O2g= 2CO2g ΔH-566.0 kJ/mol

H2Ol=H2Og ΔH+44.0 kJ/mol

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:___________________________

2)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJ/mol。相关数据如下:

容器

反应物投入量

1mol CO2(g)3mol H2(g)

平衡时c(CH3OH)

c1

平衡时能量变化

放出29.4kJ

若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_____mol/(L·s)

3)铅蓄电池放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。铅蓄电池放电时的正极反应式为____ ,当电路中有0.2mol电子转移时,理论上两电极质量变化的差为_______ g

4)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用可传导O2的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示:

A极电极反应式为____________________

②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L(假设空气中O2体积为20%),则理论上消耗甲烷________mol

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【题目】支撑海港码头基础的钢管柱,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是

A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零

B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩

C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流

D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

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