研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-113.0" kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。[来源:Z|xx|k.Com]
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K= 。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。
(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3 6.72
(2)-41.8 b 8/3
(3)< 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加(3分)
解析试题分析:(1)二氧化氮与水反应的方程式为3NO2+H2O=NO+2HNO3;在6NO2+ 8NH37N2+12 H2O反应中,每消耗6mol二氧化氮,转移电子24mol电子,当转移1.2 mol电子时,消耗二氧化氮0.3mol标准状况下的体积是6.72L
(2)根据盖斯定律得:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1 (1)
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-113.0" kJ·mol-1 (2)
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH可由[(1)-(2)] ÷2得到ΔH="-41.8" kJ·mol-1;
该反应的特点是反应前后气体体积无变化的可逆反应,a、气体的压强始终不变,不能作为平衡到达的标志,错误;b、随着反应的进行气体的颜色逐渐变浅,达平衡时,气体颜色不再变化,正确;c、SO3和NO的体积比在反应的过程中始终不变,不能作为平衡到达的标志,错误;d、对逆反应而言,每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2,不能作为平衡到达的标志,错误;答案选b。
设达平衡时SO3、NO的浓度为x,则消耗NO2、SO2的浓度也为x,剩余NO2、SO2的浓度为1-x、2-x,所以(1-x)/(2-x)=1:6,解得x=0.8,所以平衡常数K=0.82/0.2×1.2=8/3
(3)由图知,随温度升高CO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动。正反应为放热反应,ΔH<0,
实际生产时,选择1.3×104kPa的理由是在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加
考点:考查化学方程式的书写,盖斯定律的应用,平衡状态的判断,平衡常数的计算及解决分析图像的能力
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(16分)MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,K2MnO4溶液经酸化后转化为MnO2和KMnO4。一种MnO2制备KMnO4的方法如下:
(1)写出“溶化氧化”的化学反应方程式: ;
(2)从溶液②中得到KMnO4粗晶体的方法是 ;
(3)上述流程中可以循环使用的物质是 ;
(4)理论上(若不考虑制备过程中的损失与物质循环)1mol MnO2可制的 mol KMnO4;
(5)已知293K时醋酸钾的溶解度为217g,硫酸钾的溶解度为11.1g,请解释酸化过程中采用醋酸而不采用盐酸或硫酸的原因:
①不采用盐酸的原因: ;
②不采用硫酸的原因: 。
(6)采用上述流程制备KMnO4产率并不高,为提高产率,还可以采用以下两种方法:
①在K2MnO4溶液中通入氯气,写出该反应的离子方程式 ;
②电解K2MnO4溶液,电解的总反应离子方程式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是 ,只有还原性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3―→N2O3+H2O
②NH3+NO―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是 。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是 。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的 作氧化剂。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氮氧化物是大气污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种。
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
①CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-1160 kJ/mol
则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为: 。
(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为:为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 (写出1条即可)。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下: NONO2N2。已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O =NO2 + HNO3 + HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是 ;若生成11.2 L N2(标准状况),则消耗ClO2 g 。
(4)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)△H.某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol?L-1/ 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
2013年底,上海青浦发生一家三口误食亚硝酸盐造成两男孩身亡的惨剧。常见的亚硝酸盐主要是亚硝酸钠(NaNO2),它是一种白色不透明晶体,虽然形状很像食盐,而且有咸味,但有毒。亚硝酸钠和氯化钠的部分资料如下表:
| 亚硝酸钠(NaNO2) | 氯化钠(NaCl) |
水溶性 | 易溶,溶液呈弱碱性 | 易溶,溶液呈中性 |
熔点 | 271℃ | 801℃ |
沸点 | 320℃会分解 | 1413℃ |
跟稀盐酸作用 | 有红棕色的NO2气体放出 | 无反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)电解饱和食盐水之前食盐水需要精制,目的是除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,使用的试剂和操作有a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2溶液,c.稀盐酸,d.过滤,其合理的加入顺序为________(填字母代号)。
(2)电解饱和食盐水时离子交换膜的作用是_____________________________
(3)电解饱和食盐水时,如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中,1 min在阳极可产生11.2 L(标准状况)Cl2,这时溶液的pH是(设体积维持不变)________。
(4)Cl2常用于自来水的杀菌消毒,现有一种新型消毒剂ClO2,若它们在杀菌过程中还原产物均为Cl-,消毒等量的自来水,所需Cl2和ClO2的物质的量之比为________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
物质在水溶液中有不同的行为。按要求回答下列问题:
(1)Na2SO3溶液显碱性,其原因是______________________________(用离子方程式表示),该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______________________。
(2)室温下向10mL氨水溶液中加水稀释后,下列量增大的有__________(填编号,下同),减小的有___________,不变的有____________。
a.溶液中离子浓度 b.氨水的电离程度
c.水的离子积常数 d.c(H+)/ c(NH3·H2O)
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量已变质和未变质的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量 (填“相同”或“不相同”),其原因是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为:2FeSO4+ 6Na2O2=2Na2FeO4+ 2Na2O + 2Na2SO4+ O2↑
①该反应中的氧化剂是________,还原剂是________,每生成1 mol Na2FeO4转移________mol电子。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用__________________________________
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42—、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式:____________________________
________________________________________________________________________。
②每生成1 mol FeO42—转移________mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为________mol。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明什么问题_______________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(将配平后的系数填在横线上)
__ C+ __ KMnO4+ ___ H2SO4→___CO2↑+ ___MnSO4 + ___K2SO4+ ___H2O
当反应中有2.408×1024个电子发生转移时,还原剂的质量为
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | x | 2.0 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2.0 | 1.0 | 0.4 | 1.6 | 3 |
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