【題目】氮的氫化物——氨,是重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。而煙氣中的NOx必須脫除(即脫硝)后才能排放。
(1)合成氨原料氫氣的一個制備反應(yīng)為:CO+H2O(g)CO2+H2
①t℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol·L-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(填計算結(jié)果)。
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時,水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α(H2O)=______________________。
(2)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);
△H=-905kJ·mol-1
不同溫度下NO產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時,
NO產(chǎn)率下降的原因____________。
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g); ΔH=+180kJ·mol-1
CH4可用于脫硝,其熱化學(xué)方程式為______________________。
(4) 以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示,
在使用過程中石墨I電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,有關(guān)電極
反應(yīng)可表示為_________。
【答案】27.(15分)
(1)①1(3分);②50%(3分);(2)溫度高于900℃時,平衡向左移動。(3分)
(3) CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),ΔH=-1250.3 kJ·mol-1(3分)
(4)NO2+NO3--e-=N2O5 (3分)
【解析】
試題分析:(1)①根據(jù)題意:CO+H2O(g)CO2+H2
初始濃度(mol/L): 0.2 0.3 0 0
變化濃度(mol/L) 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡時的濃度(mol/L) 0.08 0.18 0.12 0.12
則K=(0.12×0.12)÷(0.08×0.18)=1.
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,相當(dāng)于充入0.3molCO和0.3mol水蒸氣,設(shè)
H2O的轉(zhuǎn)化了xmol,CO+H2O(g)CO2+H2
初始濃度(mol/L): 0.3 0.3 0 0
變化濃度(mol/L) x x x x
平衡時的濃度(mol/L) 0.3-x 0.3-x x x
則K=x2÷(0.3-x)2=1,x=0.15,水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α(H2O)=0.15÷0.3×100%=50%.
(2)對于放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡向逆向移動,反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H<0,所以溫度高于900℃時,平衡向左移動,NO產(chǎn)率下降的原因。
(3)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3kJ·mol-1,②N2(g)+O2(g)=2NO(g); ΔH=
+180kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,ΔH=①-②×2=-890.3-180×2=-1250.3 kJ·mol-1,所以CH4脫硝的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),ΔH=-1250.3 kJ·mol-1。
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池是原電池,在使用過程中石墨I電極通入的是NO2氣體,石墨Ⅰ是原電池的負(fù)極,NO2發(fā)生氧化反應(yīng)生成一種氧化物Y,則Y為N2O5,所以電極反應(yīng)可表示為NO2+NO3--e-=N2O5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在指定環(huán)境中,下列各組離子一定可以大量共存的是( )
A.25℃,的溶液中:ClO-、Cl-、K+、HSO3-
B.無色強(qiáng)酸性溶液中:Cl-、SO42-、Cu 2+、Na+[來源:]
C.水電離產(chǎn)生的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Cl-、NO3-、SO42-
D.加入Al能放出H2的溶液中:NH4+、SO42-、Br-、 NO3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】FeS2的結(jié)構(gòu)類似于Na2O2,是一種過硫化物,與酸反應(yīng)時生成H2S2, H2S2類似于H2O2,易解:H2S2=H2S+S。實驗室用稀鹽酸制取H2S時,某學(xué)生誤將FeS2顆粒當(dāng)作FeS使用,當(dāng)反應(yīng)完后,不可能生成的物質(zhì)是( )
A.H2S B.S C.FeS D.FeCl2
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【題目】理論上下列反應(yīng)不能設(shè)計成原電池反應(yīng)的是( )
A.2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
B.H+ + OH- = H2O
C.2H2 + O2 = 2H2O
D.Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
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【題目】我國三峽工程所提供的清潔、廉價、可再生的水電,相當(dāng)于每年燃燒 3000 萬噸原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能,因此三峽工程有助于控制 ①溫室效應(yīng) ②SO2的排放 ③白色污染 ④臭氧空洞( )。
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
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【題目】下列說法不正確的是
A. 用燒杯可以精確配制0.1mol/L的NaOH溶液
B. 用淀粉溶液檢驗?zāi)橙芤褐惺欠翊嬖诘鈫钨|(zhì)
C. 可利用丁達(dá)爾效應(yīng)區(qū)分膠體與溶液
D. 用苯可以萃取溴水中的溴單質(zhì)
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【題目】已知四種強(qiáng)電解質(zhì)溶液,分別含有下列陰、陽離子中的各一種,并且互不重復(fù):NH、Ba2+、Na+、H+、SO、NO、OH-、CO。將這四種溶液分別標(biāo)記為A、B、C、D,進(jìn)行如下實驗:
①在A或D中滴入C,均有沉淀生成;②D和B反應(yīng)生成的氣體能被A吸收;③A和D反應(yīng)生成的氣體能被B吸收。試回答下列問題:
(1)D的化學(xué)式是___________,判斷理由是_______________。
(2)寫出其余幾種物質(zhì)的化學(xué)式:A__________,B___________,C____________。
(3)寫出實驗②中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列與化學(xué)概念有關(guān)的說法正確的是( )
A. Na2O、CaO、Al2O3均為堿性氧化物
B. 液溴不導(dǎo)電,所以液溴是非電解質(zhì)
C. 12C與13C的核外電子排布方式相同,化學(xué)性質(zhì)相同
D. 只含共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于100mL 1mol/L鹽酸與鐵片的反應(yīng),采取下列措施能使反應(yīng)速率加快的是:( )
①升高溫度;
②改用100mL 3mol/L鹽酸;
③多用300mL 1mol/L鹽酸;
④用等量鐵粉代替鐵片;
⑤改用98%的硫酸
A.①③④ B.①②④ C.①②③④ D.①②③⑤
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