【題目】NOx是大氣污染物之一,主要來源于工業(yè)煙氣及汽車尾氣等。除去NOx的方法統(tǒng)稱為脫硝,一般有干法脫硝[選擇性催化劑法(SCR)]、濕法脫硝等。
請完成下列問題:
(1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)。2000 K 時,向固定容積的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2、O2 發(fā)生上述反應(yīng),各組分體積分?jǐn)?shù)(φ)的變化如圖1所示。N2 的平衡轉(zhuǎn)化率為_____________。
(2)在密閉、固定容積的容器中,一定量NO發(fā)生分解的過程中,NO 的轉(zhuǎn)化率隨時間變化關(guān)系如圖2 所示。
①反應(yīng)2NO(g)N2(g)+O2(g) △H_______0 (填“>”或“<” )。
②一定溫度下,能夠說明反應(yīng)2NO(g)N2(g)+O2(g)已達(dá)到化學(xué)平衡的________(填序號)。a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化 b.混合氣體的密度不發(fā)生變化
C.NO、N2、O2 的濃度保持不變 d.2v(NO)正=v(N2 )逆
(3)干法脫硝:SCR(選擇性催化劑法)技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NO 排放。其工作原理如下:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
②反應(yīng)器中NH3 還原NO 的化學(xué)方程式為____________________。
(4)濕法脫硝:采用NaClO2 溶液作為吸收劑可對煙氣進(jìn)行脫硝。323 K 下,向足量堿性NaClO2 溶液中通入含NO 的煙氣,充分反應(yīng)后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:
離子 | NO3- | NO2- | Cl- |
c/(mol L-1) | 2.0×10-4 | 1.0×10-4 | 1.75×10-4 |
①NaClO2 溶液顯堿性,用離子方程式解釋原因_______________________。
②依據(jù)表中數(shù)據(jù),寫出NaClO2溶液脫硝過程中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式_______________________。
【答案】 60% < c CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑ 4NH3+6NO5N2+6H2O ClO2-+H2OHClO2+OH- 12NO+7ClO2-+12OH-=8NO3-+4NO2-+7Cl-+6H2O
【解析】(1)起始時N2、O2的濃度相等,設(shè)為amol/L,平衡時NO體積分?jǐn)?shù)為0.6,N2體積分?jǐn)?shù)為0.2,由三段式求解:
N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始(mol) a a 0
轉(zhuǎn)化(mol) 0.6a 0.6a 1.2a
平衡(mol) 0.4a 0.4a 1.2a
N2的平衡轉(zhuǎn)化率==0.6amol÷amol==60%。
(2) ①T2先于T1達(dá)到平衡,說明T2>T1,溫度高時NO的轉(zhuǎn)化率低,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;②因反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,則容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,a錯誤;因反應(yīng)前后體系內(nèi)氣體質(zhì)量不變,容積不變,密度就不變,故混合氣體的密度不發(fā)生變化不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,b錯誤;C.NO、N2、O2 的濃度保持不變,c正確;(NO)正/ v(N2)逆=2,說明正、逆速率相等,達(dá)到平衡,d錯誤,故答案選c。
(3)(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,結(jié)合原子守恒,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑;②從圖中可以看出NH3在催化劑作用下還原NO生成氮氣和水,根據(jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+6NO5N2+6H2O 。
(4) ①NaClO2 是強堿弱酸鹽,在水溶液中水解顯堿性,離子方程式為:ClO2-+H2OHClO2+OH-;②由表格中數(shù)據(jù)分析可知,向足量堿性NaClO2 溶液中通入含NO 的煙氣,充分反應(yīng)后,硝酸根離子與亞硝酸根離子物質(zhì)的量之比為2:1,則總反應(yīng)的離子方程式為: 12NO+7ClO2-+12OH-=8NO3-+4NO2-+7Cl-+6H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在四個恒容密閉容器中按下表相應(yīng)量充入氣體,發(fā)生反應(yīng)2N2O(g) 2N2(g)+O2(g),容器I、II、III中N2O的平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示:
下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱
B. 相同溫度下反應(yīng)相同時間,平均反應(yīng)速率:v(I)>v(II)
C. 容器IV在470℃進(jìn)行反應(yīng)時,起始速率:v正(N2O)<v逆(N2O)
D. 圖中A、B、C三點處容器內(nèi)總壓強:pA(I)<pB(II)<pC(III)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在2 L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q為化學(xué)計量數(shù)。在0~3 min內(nèi),各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化如下表所示:
已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,v(Z)∶v(Y)=1∶2。
(1)試確定:起始時n(Y)=________,n(Q)=________。
(2)方程式中m=________,n=________,p=________,q=________。
(3)用Z表示2 min內(nèi)的反應(yīng)速率________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化:
注意:①明礬(KAl(SO4)2·12H2O),可以電離出K+,Al3+,SO42-
②G是黑色固體,D是金屬單質(zhì),E是常見的雙原子氣體分子
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(堿式碳酸銅),受熱易分解,圖中的F是______(填化學(xué)式)。
(2)寫出明礬溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:________________。
(3)寫出B電解生成E和D的反應(yīng)方程式:________________。
(4)圖中所得G和D都為固體,混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______,該反應(yīng)消耗了2 molG,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知可逆反應(yīng)X(g)+Y(g)Z(g)(未配平).溫度為T0時,在容積固定的容器中發(fā)生反應(yīng)各物質(zhì)的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖a所示.其他條件相同,溫度分別為T1、T2時發(fā)生反應(yīng),Z的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖b所示.下列敘述正確的是( 。
A.發(fā)生反應(yīng)時,各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為:v(X)=v(Y)=2v(Z)
B.圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時,Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%
C.T0℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為33.3
D.該反應(yīng)正反應(yīng)的反應(yīng)熱△H<0
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【題目】將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0.得到如表中的兩組數(shù)據(jù):
實驗編號 | 溫度/℃ | 平衡常數(shù)/mol﹣1L | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時間/min | ||
SO2 | O2 | SO2 | O2 | ||||
① | T1 | K1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
② | T2 | K2 | 4 | 2 | 0.4 | y | t |
下列說法不正確的是( )
A.x=1.6,y=0.2,t<6
B.T1、T2的關(guān)系:T1>T2
C.K1、K2的關(guān)系:K2>K1
D.實驗1在前6 min的反應(yīng)速率v (SO2)=0.2 molL﹣1min﹣1
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【題目】某實驗室采用新型合成技術(shù),以Cu(CH3COO)·2H2O和K2C2O4·H2O為原料在瑪瑙研缽中研磨反應(yīng),經(jīng)過后處理得到藍(lán)色晶體。已知該藍(lán)色晶體的化學(xué)式為Ka[Cub(C2O4)c]·nH2O,在合成過程中各種元素的化合價均不發(fā)生變化。為了測定其組成進(jìn)行以下兩組實驗,請回答相關(guān)問題:
Ⅰ.草酸根與銅含量的測定
①將藍(lán)色晶體于研缽中研碎,取該固體粉末,加入1mol/L的H2SO4溶解,配制成250mL溶液。
②配制100mL0.1000mol/LKMnO4溶液備用。
③取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,采用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00mL。
④另取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,加入過量KI溶液,充分反應(yīng)后用0.2000mol/LNa2S2O3溶液滴定,消耗12.50mL.(發(fā)生反應(yīng):2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 + 2NaI)
(1)后處理提純該藍(lán)色晶體時,除掉的雜質(zhì)的主要成分 (除原料外)是_______(填化學(xué)式)
(2)配制0.1000mol/LKMnO4溶液,需要的玻璃儀器有________、_______,膠頭滴管,玻璃棒,燒杯。
(3)用Na2S2O3滴定時,應(yīng)選用_______滴定管(填“酸式”或“堿式”)
(4)KMnO4溶液滴定草酸根過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______,滴定終點的現(xiàn)象為_____。
Ⅱ.熱重分析法測定結(jié)晶的含量
氮氣氣氛中以升溫速率10℃/min測定該化合物的熱失重曲線,如圖所示晶體在107℃失重10.2%,失去全部結(jié)晶水。
(5)通過熱失重分析,藍(lán)色晶體的化學(xué)式中n=________,經(jīng)過實驗測定后,藍(lán)色晶體的化學(xué)式為________.
(6)加熱400℃之后,剩余物質(zhì)的質(zhì)量不再發(fā)生變化。為探究剩余固體的成分,冷卻后取少量固體于試管中,加水溶解有紅色不溶物,過濾后向濾液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體。則剩余固體的成分為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,將0.1mol/L的一元酸HA溶液逐滴滴加到10mL0.1mol/LNaOH溶液中,pH的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A. a點所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)
B. a、b兩點所示溶液中水的電離程度a點大于b點
C. pH=7時,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D. 一元酸HA為弱酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在常溫下,將鐵棒和石墨棒插入盛有足量飽和NaCl溶液的U型管中,下列分析正確的是( )
A. K1閉合,Na+向鐵棒移動
B. K1閉合,碳棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e—=H2↑
C. K2閉合,電路中通過0.2NA個電子時,石墨電極上生成2.24L標(biāo)況下氣體
D. K2閉合,鐵棒不易被腐蝕,電路中通過0.001NA個電子時,搖勻后溶液的pH為11
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