【题目】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H1=+180.5 kJ·mol-1
② C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5 kJ·mol-1和-283 kJ·mol-1
则2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)的△H = kJ·mol-1
(2)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=_______________ mol·L﹣1·min﹣1 (保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为________。
A.升高温度 B.加入NO C.加催化剂 D.降低温度
②该反应在第24 min时达到平衡状态,CO2的体积分数为__________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。已知常温下0.1 mol·L﹣1的HCOONa溶液pH =10,则HCOOH的电离常数=___________________。
【答案】(1)-746.5 (2)①4.4×10-3 D ②22.2% 3.4 L/mol(3)2c(SO)+c(HSO
)(4)1.0×10-7
【解析】
试题分析:(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJmol-1
②C的燃烧热(△H)为-393.5kJmol-1,热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1;③C0的燃烧热283kJmol-1 ,热化学方程式为CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)△H=-283kJmol-1;依据盖斯定律计算③×2-①得到,2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H=-746.5KJ/mol。)①图象分析一氧化碳浓度变化=0.10mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=0.04/9= 4.4×10-3,第12min时,一氧化碳和一氧化氮浓度减小,浓度增大说明平衡正向进行;A.反应是放热反应,升高温度,平衡逆向进行,故A不符合; B.加入NO,平衡正向进行,一氧化氮浓度大于原平衡,故B不符合;C.加催化剂改变反应速率不改变化学平衡,故C不符合; D.反应是放热反应,降低温度,平衡正向进行,故D符合;改变的反应条件可能是降低温度。②该反应在第24min时达到平衡状态,平衡浓度c(N2)=0.03mol/L,c(NO)=0.14mol/L,c(CO)=0.04mol/L,依据化学平衡三段式列式计算
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol/L) 0.2 0.1 0 0
变化量(mol/L) 0.06 0.06 0.03 0.06
平衡量(mol/L) 0.14 0.04 0.03 0.06
CO2的体积分数=0.06/(0.104+0.04+0.03+0.06)=22.2%,平衡常数K=(0.062×0.03)/(0.142×0.042)=3.4
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,依据溶液中电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),得到(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)。(4)常温下,0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10,溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2OHCOOH+OH-,故Kh=(10-4×10-4)/(0.1-10-4)=10-7,则HCOOH的电离常数Ka=Kw/Kh=10-14/10-7=1.0×10-7。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】二十一世纪钛将成为铁、铝之后的第三大金属,工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛及钛的工艺流程如下图所示,钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价,FeTiO3溶于酸后Ti元素以TiO2+存在,TiOSO4遇水可水解。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)②中加入铁粉的目的是__________;
(2)③中混合物分离的依据是________(填字母序号)。
a.熔、沸点差异 b.溶解性差异 c.氧化性、还原性差异
(3)②、③、④中均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)写出④的离子方程式:_______________;该过程在热水中操作的目的是_________
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为_______________。
(6)科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发.找出了冶炼钛的新工艺。
①直接电解固体TiO2法生产钛,原理如图所示,则阴极获得钛的电极反应为_____________。
②电解一段时间后,需要更换石墨电极,原因是_____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计可如下系列实验。
Ⅰ、(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,写出与盐酸反应最慢的金属发生反应的离子方程式___________________________________。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:________________________________。
Ⅱ、利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(加热及夹持仪器省略)
(3)实验室中提供药品浓硫酸、浓盐酸、Na2S、Na2SiO3、MnO2、CaCO3,若要证明非金属性Cl>S;装置A、B、C中所装药品分别为_________________________________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为_____________________________________。
(4)若要证明非金属性:S>C>Si,则A中加_________,B中加Na2CO3,C中加_________ ,则观察装置C中的实验现象为有白色沉淀生成。离子方程式为________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】[化学——选修2:化学与技术]
硫酸是工业生产中重要的产品之一,在很多领域都有重要用途。回答下列问题:
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为_________________;该反应在___________________(填设备名称)中进行。
(2)为了有利于SO2转化为SO3,且能充分利用热能,可采用在有多层催化剂且有热交换器的______(填设备名称)中进行反应。在如图所示的装置中,C处流出的气体有_______(填设备名称)中用______吸收,得到浓硫酸或发烟硫酸。
(3)实验测得:SO2生成SO3的转化率与温度、压强的关系如下表所示。已知400~600℃催化剂的催化效果较好,结合生产实际,选择最合适的生产条件是___________。
(4)欲提高SO2的反应速率和转化率,下列措施可行的是__________(填选项字母)。
A.向装置中通入氮气且保持体积不变 B.向装置中通入稍过量氧气且保持体积不变
C.添加更多的催化剂 D.降低温度,及时转移SO3
(5)吸收塔排出的尾气中,若SO2的含量超过500L·L-1,就要加以处理,处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,用足量氨水吸收尾气中SO2的化学方程式为__________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行aN(g)bM(g)的放热反应,M、N物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中=______。
(2)t2时两线交叉点__平衡状态(填“是”或“不是”),v正__v逆(填“>”“<” 或“=”)。
(3)此反应达到平衡时,反应物的转化率为____________。
(4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
①反应中M与N物质的量之比为2∶5 ②混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化③M的转化率达到最大 ④如容器为绝热容器,体系内温度不再变化
II某温度时,把1 mol N2O4气体通入体积为10 L的真空密闭容器中,立即出现红棕色[因为发生N2O4(无色)2NO2(红棕色)的反应],反应进行4 s时,NO2的浓度为0.04mol·L-1,再经过一段时间后反应达到平衡状态,这时容器内压强为开始时的1.8倍,则
(1)前4 s以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为 。
(2)在4 s末时容器内的压强是开始时的 倍。
(3)平衡时容器内NO2的浓度是 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸气状态时,含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体,其中S4、S6和S8具有相似的结构特点,其结构如下图所示:
回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是 。
A.S2、S4、S6、S8互为同系物 B.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
C.不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成SO2 D.常温条件下单质硫为原子晶体
E.32gS8单质含有的S—S键个数为NA
(2)在一定温度下,测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g/mol,则该蒸气中S2分子的体积分数不小于 。
(3)在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。
①写出表示S8燃烧的热化学方程式_____________。
②写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式_________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺流程如下:
(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是: ;硅胶的作用是 。
(2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度: ;体系中要通入适量的氢气是为了 。
(3)X可能是 (选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。
(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净? 。
(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为: 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】本题为《化学与生活(选修1)》选做题,
(一)“北京烤鸭”举世闻名。制作烤鸭套餐的部分原料如下:① 鸭肉、② 面粉、③ 黄瓜、④ 食盐。请回答:
(1)富含淀粉的是 (填序号,下同)。(2)富含蛋白质的是 。
(3)富含维生素的是 。 (4)属于调味剂的是 。
(二).材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
(1)试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是 ;
A.玻璃 B.陶瓷
(2)钢铁是目前用量最大的铁合金。钢铁接触海水发生电化学腐蚀,其负极反应式为 ;
A.O2+2H2O + 4e- = 4OH- B.Fe - 2e -= Fe2+
(三)含汞废水主要来源于氯碱工业和塑料工业,未经处理不得排放。某含汞酸性废水(主要含Hg2+、H+、Na+、Cl-等)的处理工艺流程如下图所示。
请回答:
(1)含汞废水未经处理直接排放的危害是 (填字母)。
a. 造成水体污染 b. 引起人体中毒
(2)调节废水pH时加入的溶液A可能是 (填字母)。
a. 盐酸 b. NaOH溶液
(3)Na2S与Hg2+发生反应的离子方程式是 。
(4)该废水经处理后,测得有关数据如下(其他离子忽略不计):
离子 | Na+ | Fe2+ | Cl- | SO42- |
浓度(mol/L) | 3.0×10-4 | 2.0×10-4 | 2.5×10-4 |
则c(Fe2+) = mol/L。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组物质中,属于同位素的是(填序号,下同) ,属于同素异形体的是 ,互为同系物的是 ,属于同分异构体的是 ,属于同种物质的是 。
A.O2和O3 B.D和T C.
D. E.
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com