【題目】NH3、NO2、SO2處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染,如果對這些氣體加以利用就可以變廢為寶,既減少了對環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問題。
(1)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以NO2將還原為N2。已知:
CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJmol-1 ①
N2 (g) +2O2(g)=2 NO2 (g) △H2=+67.7kJmol-1 ②
則反應(yīng)CH4 (g)+2NO2(g)=CO2(g)+ N2 (g)+ 2H2O(l) △H= _____________ 。
(2)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為:CH4 (g)+ NH3 (g) HCN(g)+ 3H2 (g) △H>0
①在一定溫度條件下,向2L恒容密閉容器中加入2mol CH4和2mol NH3,平衡時(shí)NH3 體積分?jǐn)?shù)為30%,所用時(shí)間為10min,則該時(shí)間段內(nèi)用CH4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為__________________molL-1min-1 ,該溫度下平衡常數(shù)K=_________。若保持溫度不變,再向容器中加入CH4 和H2各1mol,則此時(shí)v正= ________ (填“>”“=”或“<”)v逆。
②其他條件一定,達(dá)到平衡時(shí)NH3 轉(zhuǎn)化率隨外界條件X 變化的關(guān)系如圖1所示,X 代表 __________(填字母代號)
A.溫度 B. 壓強(qiáng) C. 原料中CH4與NH3的體積比
(3)某研究小組用NaOH 溶液吸收尾氣中的二氧化碳,將得到的Na2SO3進(jìn)行電解生產(chǎn)硫酸,其中陰、陽膜組合電解裝置如圖2所示,電極材料為石墨,A~E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品,b表示_____(填“陰”或“陽”)離子交換膜,陽極的電極反應(yīng)式為________。
【答案】—958.0kJmo1—1 0.025 或0.1875(mo1/L)2 < B 陰 SO32——2e— +H2O= 2H+ +SO42—
【解析】
(1) 根據(jù)蓋斯定律分析計(jì)算;
(2)①根據(jù)三段式結(jié)合平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)為30%計(jì)算出反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量,再結(jié)合v(CH4) ==和K=計(jì)算,保持溫度不變,再向容器中加入CH4和H2各1 mol,根據(jù)Qc與K的關(guān)系判斷平衡移動的方向;②根據(jù)圖示,X越大,轉(zhuǎn)化率越小,平衡逆向移動,結(jié)合影響平衡移動的因素分析判斷;
(3)由得到的Na2SO3進(jìn)行電解生產(chǎn)硫酸,硫酸根來源于亞硫酸根的放電,該過程發(fā)生氧化反應(yīng),在陽極發(fā)生,據(jù)此分析解答。
(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJmol-1①,N2(g)+2O2(g)═2NO2(g) △H=+67.7kJmol-1②,根據(jù)蓋斯定律,將①-②可得熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H=(-890.3kJmol-1)-(+67.7kJmol-1)=-958.0kJmol-1,故答案為:-958.0kJmol-1;
(2)①設(shè)10 min時(shí),反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為x(mol),
則×100%=30%,解得:x=0.5,v(CH4)====0.025mol/(Lmin);該溫度下,平衡常數(shù)K===0.1875(mol/L)2;保持溫度不變,再向容器中加入CH4和H2各1 mol,此時(shí)Qc=═0.5208(mol/L)2>K,平衡逆向移動,則v正<v逆,故答案為:0.025;0.1875(mol/L)2;<;
②根據(jù)圖示,X越大,NH3轉(zhuǎn)化率越小,平衡逆向移動。A、該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,NH3轉(zhuǎn)化率增大,故A錯(cuò)誤;B、該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,NH3轉(zhuǎn)化率減小,故B正確;C、原料中CH4的體積越大,平衡正向進(jìn)行程度越高,氨氣的轉(zhuǎn)化率越高,故C錯(cuò)誤;故答案為:B;
(3)Na2SO3進(jìn)行電解生產(chǎn)硫酸,硫酸根來源于亞硫酸根的放電,該過程為氧化反應(yīng),在陽極上發(fā)生,故b為陰離子交換膜,陽極的電極反應(yīng)式為SO32--2e-+H2O=2H++SO42-,故答案為:陰;SO32--2e-+H2O=2H++SO42-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是( )
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
A | SO2緩慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液紅色褪去 | SO2具有漂白性 |
B | 將充滿NO2的密閉玻璃球浸泡在熱水中,氣體紅棕色加深 | 2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應(yīng) |
C | 將稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液變黃色 | 氧化性:H2O2>Fe3+ |
D | 向2支均盛有2mL相同濃度Na3[Ag(S2O3)2]溶液的試管中,分別滴入2滴相同濃度的KCl、KI溶液,前者無明顯現(xiàn)象,后者有黃色沉淀 | Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈦金屬重量輕、強(qiáng)度高、有良好的抗腐蝕能力,其單質(zhì)及其化合物在航空航天、武器裝備、能源、化工、冶金、建筑和交通等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊;卮鹣铝袉栴}:
(1)三氟化鈦可用于制取鈦氟玻璃,基態(tài) F 原子核外有_____個(gè)未成對電子,Ti 原子形成Ti3+時(shí)價(jià)層電子層排布式為_____。
(2)TiO2 的熔點(diǎn)為 1800℃,TiCl4 的熔點(diǎn)為-25℃,則 TiO2 的晶體類型為_____,TiCl4 熔點(diǎn)低的原因?yàn)?/span>_____。
(3)鈦某配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合,其結(jié)如圖所示:
①鈦的配位數(shù)為_____,該化合物中電負(fù)性最大元素是_____(填元素符號)。
②該配合物中不含有的化學(xué)鍵有_____(填字母標(biāo)號)。
a.離子鍵 b.σ鍵 c.金屬鍵 d.π鍵
(4)已知 TiO2 與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氧鈦,硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子,結(jié)構(gòu)如圖所示,該陽離子化學(xué)式為_____,陽離子中 O 的雜化方式為_____,陰離子的空間構(gòu)型為_____。
(5)氮化鈦可以用于制作電池的材料,其晶胞如圖,該晶胞的密度為ρ g·cm-3,與氮原子最近的且距離相等的鈦原子有_____個(gè),氮原子與鈦原子最近的距離為_____cm。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn);卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:(g)= (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol 1 ①
H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=﹣11.0 kJ·mol 1 ②
對于反應(yīng):(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol 1。
(2)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③,起始總壓為105Pa,平衡時(shí)總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________Pa。達(dá)到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有__________(填標(biāo)號)。
A.通入惰性氣體 B.提高溫度
C.增加環(huán)戊烯濃度 D.增加碘濃度
(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是__________(填標(biāo)號)。
A.T1>T2
B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率
C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 mol·L1
(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2結(jié)構(gòu)簡式為),后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。
該電解池的陽極為____________,總反應(yīng)為__________________。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因?yàn)?/span>_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硼鐵混合精礦含有硼鎂石[MgBO2(OH)]、磁鐵礦(Fe3O4) 、磁黃鐵礦(Fe2S)、晶質(zhì)鈾礦(UO2)等,以該礦為原料制備MgSO4H2O和硼酸(H3BO3)的工藝流程如下:
已知:UO22+在pH為4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。
回答下列問題:
(1)“酸浸”時(shí),為了提高浸出率可采取的措施有:_______________________(至少答兩個(gè)措施),該步驟中NaClO3可將UO2轉(zhuǎn)化為UO22+,則該反應(yīng)的離子方程式為 ________ 。
(2)“除鐵凈化”需要加入 ______ (填化學(xué)式)把溶液pH調(diào)節(jié)至4~5,濾渣的成分是____。
(3)“蒸發(fā)濃縮”時(shí),加入固體MgCl2的作用是 ______________________ 。
(4)鐵精礦(Fe3O4、Fe2S)經(jīng)過一系列加工后,可用于制備氫氧化鐵固體。已知T℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 、Kw=10-a,回答下列問題:
①在T℃,假設(shè)Fe3+水解的離子方程式是:Fe3+(aq)+3H2O(l)= Fe(OH)3 (s)+3H+(aq),則該條件下Fe3+水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(用含a的字母表示)。
②在T℃向飽和的Fe(OH)3、Fe(OH)2混合溶液中,加入少量NaOH固體(忽略溶液體積變化),則溶液中的會________(填“變大”“變小”或“不變”),請結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)推理說明:____________________________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。
I.(1)鉛能形成多種氧化物,如堿性氧化物PbO、酸性氧化的PbO2、還有組成類似Fe3O4的Pb3O4 ,請將Pb3O4 改寫成簡單氧化物的形式: _________。
II.以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料鉛膏(Pb、PbO 、PbO2、PbSO4等)為原料,制備超細(xì)PbO ,實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:
(2)步驟① 的目的是“脫硫”,即將PbSO4轉(zhuǎn)化PbSO3,反應(yīng)的離子方程式為_______________________。
“脫硫過程”可在如圖所示的裝置中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)條件為:轉(zhuǎn)化溫度為35℃,液固比為5:1,轉(zhuǎn)化時(shí)間為2h.。
①儀器a的名稱是 __________;轉(zhuǎn)化溫度為35 ℃, 采用的合適加熱方式是________。
②步驟②中H2O2的作用是 __________________ (用化學(xué)方程式表示)。
(3)草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí),還有CO和CO2生成,為檢驗(yàn)這兩種氣體,用下圖所示裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)?/span>A _____________(填裝置字母代號),證明產(chǎn)物中有CO氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。
(4)測定草酸鉛樣品純度:稱取2.5g樣品,酸溶后配制成250mL溶液,然后量取25.00mL該溶液,用0.05000molL-1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Pb2+ (反應(yīng)方程式為Pb2++H2Y2-= PbY2- +2H+,雜質(zhì)不反應(yīng)),平行滴定三次,平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液14.52mL
①若滴定管未用 EDT A 標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,測定結(jié)果將_________ (填“偏高” “偏低” 或“不變”)。
②草酸鉛的純度為 __________(保留四位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向100mLFeBr2溶液中通入標(biāo)況下氯氣6.72L,氯氣全部被還原,測得溶液c(Br-)=c(Cl-),原溶液中FeBr2溶液的濃度( )(mol·L-1)
A.2B.4C.4.5D.6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,某學(xué)生用0.1 mol·L-1H2SO4溶液滴定0.1 mol·L-1NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若滴定終點(diǎn)的判定有誤差:①少滴了一滴H2SO4溶液;②多滴了一滴H2SO4溶液(1滴為0.05 mL),則①和②兩種情況下所得溶液的pH之差是( )
A. 4B. 4.6C. 5.4D. 6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列裝置由甲、乙兩部分組成(如圖所示),甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動
B. M極電極反應(yīng)式:H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+
C. 一段時(shí)間后,乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變
D. 當(dāng)N極消耗0.25 mol O2時(shí),則鐵極增重16 g
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