【题目】经最新研究发现,NOx和SOx是形成雾霾天气的主要原因之一,因此研究NOx、SOx等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)为了消除NO造成的污染,通常采用一氧化碳和氢气进行催化还原NO。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=akJmol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=bkJmol-1;
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=ckJmol-1。
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:________________________。
(2)目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术。反应原理如图所示:
当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生反应。当有12mol电子发生转移时,则参与反应的NO2的物质的量为________。
(3)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0。实验测得:v正=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k正c2(NO)c(O2),v逆=v消耗(NO2)=k逆c2(NO2),k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表:
时间/ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 1 | 0.6 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
n(O2)/mol | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
①从0~2s该反应的平均速率v(NO2)=________mol/(Ls)。
②T1温度时,上述反应的化学平衡常数K=________。
③若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则T1________T2(填“”“
”或“
”)。
(4)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图。
①N极的电极反应式为________________________。
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为________。
【答案】2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=(b-2c-a)kJmol-1 2mol 0.15molL-1s-1 160 < NO-3e-+2H2O=+4H+ 1:4
【解析】
(2)根据氧化还原反应原理,计算参与反应的NO2的物质的量;
(3)②根据表中数据,计算起始、平衡时各物质的物质的量浓度,通过三段式计算化学平衡常数。
(4)根据电解池工作原理图,判断电极反应方程式和总反应方程式。根据题意进行判断。
(1)利用盖斯定律,可知目标热化学方程式可由热化学方程式:得到:2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=(b-2c-a)kJmol-1;答案为:2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=(b-2c-a)kJmol-1;
(2)由反应原理图和题给信息可知,当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生的化学反应方程式为:NO2+NO+2NH3=2N2+3H2O,结合氧化还原反应原理,可知,每消耗1molNO2和NO,转移6mol电子。当有12mol电子发生转移时,则参与反应的NO2的物质的量为2mol。答案为:2mol;
(3)①由表中数据可知,0~2s该反应的平均速率v(NO)=,根据同一反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比,则v(NO2)=v(NO)=0.15molL-1s-1。答案为:0.15molL-1s-1;
②由表中数据,可知c(NO)起始=,c(O2)起始=
,平衡时,c(NO)=c(O2)=
,c(NO2)=
,利用三段式计算平衡常数:
K=。答案为:160;
③若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则K=1<160,因反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0,K值减小,则对应的温度增大,即T2>T1。答案为:<;
(4)①根据题中电解池工作原理图可知,在N极发生NO→的转变,由此可写出电极反应式为:NO-3e-+2H2O=
+4H+,答案为:NO-3e-+2H2O=
+4H+;
②分析电解池工作原理可知,电解总反应式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,故当实际参加反应的NO为8mol时,要将电解产生的硝酸全部转化为硝酸铵,还应至少通入2molNH3,则n(NH3):n(NO)=1:4。答案为:1:4。
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【题目】科学工作者研发了一种 SUNCAT 的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ得到的 Li3N 中 N 元素为3 价
B.过程Ⅱ生成 W 的反应:Li3N+3H2O═3LiOH+NH3↑
C.过程Ⅲ中能量转化的形式:电能转变为化学能
D.过程Ⅲ涉及到反应:2H2O-4 e═O2↑+4H+
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【题目】下列叙述中不正确的是( )
A.第ⅠA族的金属元素是同一周期中金属性最强的元素
B.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强
C.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
D.主族元素原子的最外层电子数不一定等于该元素的最高正化合价
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【题目】关于有机物(
)、
(
)、
(
)的说法正确的是( )。
A.和
的一氯代物均有三种结构
B.和
互为同分异构体,
和
互为同系物
C.、
、
分子中的所有原子可能在同一平面上
D.、
、
三种物质均能使酸性KMnO4溶液褪色
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【题目】科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的(如下图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关
的说法正确的是
A. 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B. 分子中四个氮原子共平面
C. 该物质既有氧化性又有还原性
D. 15.2g该物资含有6.02×个原子
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【题目】下列说法不正确的是( )
A.三聚氰酸(C3H3N3O3)的结构式为,它属于共价化合物
B.只含H、N、O三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
C.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
D.化合物MgO、SiO2、SO3中化学键的类型相同
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【题目】设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列结论中正确的是( )
A.25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
B.粗铜精炼时,当阳极质量减少6.4g时,电路中转移电子数一定不是0.2NA
C.含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1NA
D.200mL0.5mol/LNa2CO3溶液中,由于CO32-水解,所以阴离子数目小于0.1NA
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【题目】H2S是一种剧毒气体,对H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫,反应原理为2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l) ΔH=-632kJ·mol-1。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是( )
A.电池工作时,电流从电极a经负载流向电极b
B.电极a上发生的电极反应为2H2S-4e-=S2+4H+
C.当反应生成64gS2时,电池内部释放632kJ热能
D.当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入负极区
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【题目】(1)画出下列元素的原子结构示意图。
①核电荷数为13的元素:__________。
②某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数:__________________ 。
③L 层电子数是M层电子数2倍的元素: ___________________ 。
④某同位素原子核内没有中子的元素: ___________________ 。
(2)写出1~18号元素中符合下列条件的原子(离子)的微粒符号和结构示意图。
①某元素原子L层上的电子数为K层的3倍: __________________ 。
②某元素原子L层上的电子数为K层的一半: _________________ 。
③得到2个电子后,电子总数与氩原子的电子总数相同的离子: ___________________ 。
④某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍: ___________________ 。
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