【题目】2013年初天津连续出现了严重的雾霾天气,给人们的出行及身体造成了极大的危害.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2 . ①在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 .
②吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣):n(HSO3﹣) | 91:9 | 1:l | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
由上表判断,NaHSO3溶液显性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释: .
③当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生.再生示意图如下:
写出HSO3﹣在阳极放电的电极反应式: , 当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用.
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如: CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=﹣574kJmol﹣1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=﹣1160kJmol﹣1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2 , 整个过程中转移的电子总数为(阿伏伽德罗常数的值用NA表示),放出的热量为kJ.
(3)工业上合成氮所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);△H<0 一定条件下,将CO(g)与H2O(g)以体积比为1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得CO(g)与H2O(g)体积比为1:6,则平衡常数K= .
【答案】
(1)2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O;酸;HSO3﹣存在HSO3﹣?H++SO32﹣和HSO3﹣+H2O?H2SO3+OH﹣ , HSO3﹣的电离程度大于水解程度;HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+
(2)1.60NA(或1.6NA);173.4
(3)
【解析】解:(1)①酸性氧化物和碱反应生成盐和水,所以二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应方程式为2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O, 所以答案是:2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O;②在溶液中主要以HSO3﹣存在,HSO3﹣的电离很微弱,所以n(SO32﹣):n(HSO3﹣)<1:1,根据表格知,当亚硫酸氢根离子的物质的量大于亚硫酸根离子的物质的量时,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,亚硫酸氢根离子既能水解又能电离,亚硫酸氢钠溶液呈酸性同时说明HSO3﹣的电离程度大于水解程度,所以答案是:酸性;HSO3﹣存在HSO3﹣H++SO32﹣和HSO3﹣+H2OH2SO3+OH﹣ , HSO3﹣的电离程度大于水解程度;③阳极上亚硫酸氢根离子失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式为:HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+ , 所以答案是:HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+;(2)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=﹣574kJ/mol②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=﹣1160kJ/mol利用盖斯定律将 得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=﹣867kJ/moln(CH4)= ,整个过程中转移的电子总数为:0.20mol×8NA=1.60NA , 放出的热量为:0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ,所以答案是:1.60NA(或1.6NA);173.4;(3)同一容器中各气体的物质的量之比等于其体积之比,设容器的体积为1L,加入的一氧化碳的物质的量为1mol,则水的物质的量为2mol,假设平衡时一氧化碳的物质的量为x,
CO(g)+ | H2O(g) | CO2(g)+ | H2(g); | △H<0 | |
起始 | 1mol | 2mol | 0 | 0 | |
转化 | 1﹣x | 1﹣x | 1﹣x | ||
平衡 | x | 6x | 1﹣x | 1﹣x |
(1﹣x):(2﹣6x)=1:1,x=0.2mol,所以平衡时,c(CO)=0.2mol/L,c(H2O)=1.2mol/L,c(H2)=C(CO2)=0.8mol/L,k= = ,所以答案是: .
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识,掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效),以及对化学平衡的计算的理解,了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热.已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量.
(1)写出该反应的热化学方程式: .
(2)已知H2O(l)═H2O(g);△H=+44kJmol﹣1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是kJ.
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是 .
(4)已知N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJmol﹣1,N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O (g);△H=﹣534kJmol﹣1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】关于化学反应的本质的说法正确的是( )
A.化学反应都有新物质生成
B.化学反应都有能量变化
C.化学反应是旧键断裂新键形成的过程
D.化学反应的发生都需要在一定条件下
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力:只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型.多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10﹣2 , K2=5.4×10﹣5 . 草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水.草酸晶体(H2C2O42H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解.请回答下列问题:
(1)甲组同学按照图1所示装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物.装置C中可观察到的现象是 , 由此可知草酸晶体分解的产物中有 . 装置B的主要作用是 .
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验.
① 乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 . 装置H反应管中盛有的物质是 .
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 .
(3)设计实验证明: ①草酸的酸性比碳酸的强 .
②草酸为二元酸 .
(4)草酸和草酸钠(Na2C2O4)可以在酸性条件下被KMnO4溶液、MnO2氧化,锰元素被还原为+2价.KMnO4溶液和草酸钠溶液在稀硫酸中反应的离子方程式为: . 实验室常用固体草酸钠测定KMnO4溶液的浓度.准确称取0.2000g草酸钠,放入锥形瓶中,加入100mL稀硫酸溶解,用配制好的KMnO4溶液滴定,三次重复实验消耗KMnO4溶液的体积分别是16.02mL、16.00mL、16.01mL,则KMnO4溶液的物质的量浓度的计算式是:c(KMnO4)= .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F6种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最多的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子;6种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题:
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式。
(3)写出A2D的电子式 , 其分子中(填“含”或“不含”,下同)σ键,π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列描述中,不正确的是
A. 硅胶是用二氧化硅和水反应制得的
B. 水泥是以黏土和石灰石为原料制成的
C. 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料制成的
D. 赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃刻蚀而成的
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