【题目】每到冬季,雾霾天气肆虐京津冀等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(l)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ①
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol ②
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式__________________。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。
①碱性介质中甲烷燃料电池的负极反应式_________________________。
②如果电路上有0.1mol电子通过,理论上消耗标准状况下氧气的体积为_______。
(4)已知燃料电池的比能量与单位质量的燃料失去的电子数成正比。理论上,氢气、甲烷、甲醇燃料电池的比能量从大到小的顺序是_________。
【答案】 bd CH4(g)+ N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的△H=-898.1 kJ/mol CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 0.56L 氢气、甲烷、甲醇
【解析】
(1)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。则
a.到达平衡后正、逆速率相等,不再变化,t1时刻V正最大,之后随反应进行速率发生变化,未到达平衡,a错误;
b.NO的浓度随着反应的进行逐渐减小,达到化学平衡后NO的浓度不再发生变化,b正确;
c.t1时刻后CO2、CO的物质的量发生变化,t1时刻未到达平衡状态,c错误;
d.t1时刻NO的质量分数为定值,说明NO的浓度、百分含量不再变化,即t1时刻已经达到平衡状态,d正确。
答案选bd;
(2)已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ①
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol ②
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol ③
根据盖斯定律,①-②+③×2可得反应CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的△H=-898.1 kJ/mol;
(3)①原电池中负极发生氧化反应,甲烷在负极通入,碱性条件下,发生氧化反应生成碳酸根和水,负极电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
②1mol氧气得到4mol电子,如果电路上有0.1mol电子通过,则根据电子得失守恒可知消耗氧气的物质的量是0.1mol÷4=0.025mol,标准状况下氧气的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L;
(4)已知燃料电池的比能量与单位质量的燃料失去的电子数成正比,如果质量均是1g,则氢气、甲烷、甲醇失去电子的物质的量分别是、、,所以需要理论上,氢气、甲烷、甲醇燃料电池的比能量从大到小的顺序是氢气、甲烷、甲醇。
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【题目】下列各组物质的稀溶液,不用其他试剂就能一一区别开来的是( ) ①Na2SO4、BaCl2、K2CO3、KNO3
②NaCl、AgNO3、Na2CO3、CaCl2
③CuSO4、BaCl2、NaOH、NaCl
④MgSO4、Na2CO3、Ba(NO3)2、H2SO4 .
A.①
B.②
C.③
D.④
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【题目】用石墨电极完成下列电解实验
实验一 | 实验二 | |
装置 | ||
现象 | a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 | 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生…… |
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A. a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH- B. b处:2Cl--2e-=Cl2↑
C. c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+ D. 根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
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【题目】将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是( )
A. 液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH―形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D. 若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-=Cu2+
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【题目】氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式_________。
(2)离子交换膜的作用为:______、______。
(3)精制饱和食盐水从图中___________位置补充,氢氧化钠溶液从图中___________位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
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【题目】中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
(1)仪器A的名称是_________,水通入A的进口为_________。
(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为______________________________________________________。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的_________;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为_________;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)_________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为_________g·L-1。
(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施:__________________。
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【题目】第七届世界军运会召开期间,武汉热干面作为汉食的代表之一,深受大众好评。热干面的制作包括“压面”、“泹面”、“烫面”和“加调味料”四个环节。其中“烫面”可以用小筲箕放入面,在沸水中来回浸烫,抖动五六次,使之熟透滚热,然后迅速提起沥水,盛入碗中。除加热外,下列与“烫面”环节所涉及操作最接近的是( )
A.蒸发B.过滤C.溶解D.分液
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【题目】现有一瓶A和B的混合物,已知甲和乙的某些性质如表所示:( )
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 水中的溶解性 |
A | -75 | 66 | 0.93 | 可溶 |
B | -66 | 110 | 0.90 | 可溶 |
据此,将甲和乙互相分离的方法是( )
A.蒸馏法B.升华法C.萃取法D.过滤法
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