【题目】氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是____。
(2)汽车内燃机工作时发生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g),生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T℃时,向5L恒容密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量5mol(不考虑后续反应)。则5min内该反应的平均速率v(NO)=_____;在T℃时,该反应的平衡常数K=_____。
(3)汽车尾气中也含有CO,已知CO能发生可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①向某容器中充入1.0molH2O(g)和1.0molCO(g),在一定条件下发生上述反应。混合气体中CO的物质的量(mol)与时间关系如下表所示:
0 | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | |
Ⅰ(800℃) | 1.0 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.50 | 0.50 |
Ⅱ(800℃) | 1.0 | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
相对实验Ⅰ,实验Ⅱ改变的条件可能是_____。
②若开始时向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气,在一定条件下发生上述可逆反应。下列图像正确且能说明可逆反应已达到平衡状态的是_____(填字母)。
A. B.
C.
D.
(4)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2
N2
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成,其中硝酸与NO2的物质的量相等,则其化学方程式是___。若有标准状况下11.2LN2生成,共消耗ClO2___g。
【答案】CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1 0.2mol·L-1·min-1 1.25 增大压强(或加入催化剂) A 2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl 67.5
【解析】
(1)反应①:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1,
反应②:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867kJ·mol-1,
将②×2-①可得CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=[(-867)×2-(-574)] kJ·mol-1=-1160kJ·mol-1;
(2)由题可列出三段式为:
5min内该反应的平均速率v(NO)==0.2 mol·L-1·min-1;平衡常数
;
(3)①由表格数据变化可知,在实验II反应中速率较快,最终平衡时CO的量一致,因此实验II该变的条件为加快化学反应速率但不该变平衡的条件,该反应为气体等体积反应,增加压强或者加入催化剂可达到该目的;
② A.该反应正向为放热反应,当加入CO2、H2后,反应逆向进行,其过程为吸热过程,因反应是在绝热体系中进行,因此随着反应的进行,体系内温度降低,当温度不再发生变化时,可说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B.该反应中H2随着反应的进行,其浓度将逐渐降低,故B不符合题意;
C.焓变与反应进行程度无关,因此无法根据焓变数据判断反应是否达到平衡状态,故C不符合题意;
D.该反应中所有物质均为气体物质,气体总质量不变,随着反应的进行,气体的物质的量不变,气体平均摩尔质量不变,因此无法根据气体平均摩尔质量判断反应是否达到平衡状态,故D不符合题意;
故答案为:A;
(4)由题可知,NO与ClO2反应,生成物为HNO3、NO、HCl,根据元素守恒可知反应物中含有水,根据氧化还原反应得失电子守恒以及原子守恒可知反应I的反应方程式为:2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl;反应II为:2NO2+4Na2SO3=N2+4Na2SO4,标况下有11.2LN2(即0.5mol)生成,会消耗1molNO2,每生成1molNO2,会消耗ClO2的质量为:1mol×67.5g/mol=67.5g。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】根据侯氏制碱原理是:NaCl+H2O+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,实验室利用侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,需要经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
A.B.
C.D.
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题:
(1)认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na~Ar之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。____________________
(2)由图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________________。
(3)图中5号元素在周期表中的位置是________周期________族。
(4)图中出现的元素中最活泼的金属元素位于元素周期表的________周期________族。
(5)写出图中6号元素的价电子排布式:________。
(6)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断Na~Ar元素中,Al的第一电离能的大小范围________<Al<________(填元素符号)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】聚合硫酸铁简称聚铁[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m(n>2,m≤10),是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂。实验室利用硫酸亚铁制取聚合硫酸铁的主要流程如图:
(1)FeSO4溶液显弱酸性的原因是_____(用离子方程式表示)。
(2)加入浓硫酸调节pH的作用是:①_____;②_____。
(3)写出加入H2O2发生反应的离子方程式:_____。
(4)测定聚铁中含铁量的方法为把聚铁溶于过量酸中,先用过量的SnCl2将Fe3+还原成Fe2+,再加入HgCl2溶液除去过量的SnCl2,然后用标准的K2Cr2O7溶液(先加入几滴试亚铁灵指示剂)滴定溶液中的Fe2+。此过程发生的部分反应为:Sn2++2Hg2++8Cl-=Hg2Cl2↓+SnCl6,Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
①用HgCl2除去过量的SnCl2的目的是_____。
②称取聚铁质量为10.00g配成100.0mL溶液,取出20.00mL,经上述方法处理后,用0.1000mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定。达到终点时,消耗K2Cr2O7标准溶液12.80mL。则聚铁中铁元素的质量分数为_____%。
(5)某高效净水剂是由K2FeO4得到的,工业上以硫酸铁溶液、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K2FeO4,该反应的化学方程式是_____。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某课外活动小组如图所示进行了乙醇的催化氧化实验,试管A中盛有无水乙醇,B中装有Cu或CuO(用石棉绒作载体),C中装的是澄清石灰水。请回答下列问题:
(1)向试管A中鼓入空气的目的是:___。
(2)烧杯中水的作用是:___。
(3)玻璃管B中观察到的现象固体由黑变红,原因是(请用化学方程式解释):___。
(4)在实验过程中,试管C的导管口有气泡冒出,从液面逸出的气体的主要成分是___,实验后在试管C的溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,现象是:___。
(5)写出乙醇发生催化氧化的化学反应方程式:___。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】对甲基苯乙烯()是有机合成的重要原料。下列对其结构与性质的推错误的是( )
A. 分子式为
B. 能发生加聚反应和氧化反应
C. 具有相同官能团的芳香烃同分异构体有5种不考虑立体异构
D. 分子中所有原子可能处于同一平面
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的定容密闭容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g);经2 s后测得C的物质的量浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的这段时间的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的这段时间的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2 s时物质A的转化率为30%
④2 s时物质B的物质的量浓度为0.3 mol·L-1
其中正确的是
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质,生产金属镉的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1 mol/L)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)酸浸时粉碎铜镉渣的目的是__________。
(2)操作Ⅰ产生的滤渣主要成分为________(填化学式)。
(3)①操作Ⅲ中先加入适量H2O2,发生反应的离子方程式为______。
②再加入ZnO控制反应液的pH,pH范围为______。
③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。请设计实验方案鉴别________。
(4)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】实验室利用如图装置探究SO2还原CuO,并进一步检测产物含量。已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
回答下列相关问题:
I.SO2还原CuO的探究
(1)装置B中宜放入的试剂为__,消膜泡的作用是__。
(2)使用98%的H2SO4溶液制备SO2的速率明显小于使用65%的H2SO4溶液制备SO2,原因是__。
(3)充分反应后,黑色固体变为红色。取C中适量的产物,加水后溶液显蓝色并有红色沉淀物,取红色沉淀物滴加盐酸,溶液又呈蓝色并仍有少量红色不溶物,由此可以得出SO2与CuO反应的方程式为__。
II.生成物中CuSO4含量检测
(4)用“碘量法”测定产物中CuSO4含量。取mg固体溶解于水配制为250mL溶液,取20.00mL溶液滴加几滴稀硫酸,再加入过量KI溶液,以淀粉为指示剂用Na2S2O3标准溶液滴定,相关化学反应为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+I-I3-,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。
①Na2S2O3标准溶液易变质,滴定前需要标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、___、玻璃棒和试剂瓶。
②若消耗0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液VmL,则产物中CuSO4质量分数为__(写表达式)。
③CuI沉淀物对I3-具有强的吸附能力,由此会造成CuSO4质量分数测定值__(填“偏大”或“偏小”)。为减少实验误差.滴定过程中,常常在接近终点时加入KSCN,使CuI转化为溶解度更小的CuSCN,该沉淀物对I吸附能力极弱,KSCN加入太早,I2的浓度较大,I2会将SCN-氧化生成SO42-和ICN,该反应的离子方程式为__。
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