【题目】环境问题已成为人类共同关注的话题,燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、CO等有害气体,消除方法有多种。
(1)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。已知:
①N2(g)+ O2(g)=2NO(g)△H=180.5 kJ/mol
②2C(s)+ O2(g)=2CO(g)△H=—221kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H=—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式__________________。
(2)①用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=QkJ·mol-1,写出上述反应的平衡常数表达式_______,已知该反应的平衡常数K随温度升高而减小,则Q_______0(填“>”或“<”或“=”)。
②某温度下,密闭容器中CH4与NO的起始浓度分别为1mol/L、2mol/L,其中c(NO)随时间变化如图所示,t2时达到平衡,保持温度不变在t2时将容器容积压缩到一半,请画出t2-t3 c(CH4)随时间变化的曲线。_______
(3)①为提高反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)中的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因______________。
②电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同时用石墨电极电解将NO2-转化成NO3-,电解条件下循环利用NO3-来处理氮氧化物。写出该法处理NO2总反应的化学方程式_______。
【答案】 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol K= <
恒压充入稀有气体后体积增大,有效气体的压强减少,平衡向正反应方向移动。 2NO2+2H2O
2HNO3+H2
【解析】(1)①N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=180.5 kJ/mol ,②2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=—221kJ/mol,③C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=—393.5 kJ/mol,方程式③×2-②-①得NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),所以△H=(-393.5kJ/mol)×2-(-221.0kJ/mol)-(+180.5kJ/mol)=-746.5kJ/mol,热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol。
(2)①根据平衡常数的定义,CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的平衡常数表达式K=
,该反应的平衡常数K随温度升高而减小,说明升高温度,平衡逆向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应的正向为放热反应,Q<0。
②该反应为左右气体系数和相等的可逆反应,保持温度不变在t2时将容器容积压缩到一半,增大压强,体积减小,c(NO)由原来的0.5mol/L增大到1.0mol/L,图像为。
(3)①恒压充入稀有气体后体积增大,有效气体的压强减少,平衡向正反应方向移动,所以可以提高反应的转化率。
②根据题意,电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同时用石墨电极电解将NO2-转化成NO3-,氮元素的化合价由+3价升高到+5价,NO2-在电解池的阳极放电生成硝酸根离子,溶液中的H+在阴极放电生成氢气,电解条件下循环利用NO3-来处理氮氧化物。则该法处理NO2总反应的化学方程式为2NO2+2H2O2HNO3+ H2。
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【题目】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 浓H2SO4具有氧化性,可用作SO2的干燥剂
B. H2O2能使蛋白所变性,可用作医疗的消毒剂
C. C2H4气体具有可燃性,可用作果实的催熟剂
D. Fe2O3水溶液显弱酸性,可用作H2S的脱除剂
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【题目】(1)原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am+和Bn-它们的核外电子排布相同,则:
①A和B周期数之差为________
②A和B的质子数之差为___________(用m、n表示)
③B和A的族序数之差为_______________(用含m、n的代数式表示)
(2)A、B两元素,A的原子序数为x,A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。
如果A和B同在ⅠA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为______________;
当B在A的下一周期时,B的原子序数为______________;
如果A和B同在ⅦA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为______________;
当B在A的下一周期时,B的原子序数为______________。
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【题目】下列除去括号内杂质的有关操作方法不正确的是( )
A. 淀粉溶液(葡萄糖):渗析
B. 乙醇(乙酸):加KOH溶液,分液
C. 甲醛溶液(甲酸):加NaOH溶液,蒸馏
D. 肥皂液(甘油):加食盐搅拌、盐析、过滤
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【题目】下列说法正确的是
A. 相同条件下,等体积的H2O和CO2含有相同的原子数
B. 等物质的量的Na2O2和Na2O所含阴离子数之比为2:1
C. 质量相等的O3与O2所含电子数相等
D. 相同体积、相同物质的量浓度的酸中氢离子的物质的量相等
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【题目】下列所含分子数由多到少的排列顺序是
A.标准状况下33.6L H2
B.物质的量为4mol的 H2
C.20℃,45gH2O
D.常温下,16gO2 与14gN2的混合气体
E.含原子总数约为1.204×1024的NH3
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【题目】已知:①101kPa时,2C(s)+O2(g)2CO(g)△H=﹣221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OHˉ(aq)H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol.下列结论正确的是( )
A.碳的燃烧热为110.5 kJ/mol
B.①的反应热为221 kJ/mol
C.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量为57.3 kJ
D.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol
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【题目】联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(1)联氨分子的电子式为_____________,其中氮的化合价为_____________。
(2)实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的离子方程式为____________________。
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4
上述反应热效应之间的关系式为△H4=_______________(用△H1、△H2、△H3表示)。
(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为
(已知:N2H4 + H+ N2H5+ K=8.5×107;Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
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