【題目】目前,消除氮氧化物污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
寫(xiě)出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式________
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g) N2 (g)+CO2 (g)某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭NO,恒溫條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下
濃度/mol·L-1 時(shí)間/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
①不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____ __
A.容器內(nèi)CO2的濃度保持不變
B.v正(N2)=2 v正(NO)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
E.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
②在該溫度下時(shí).該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (保留兩位小數(shù));
③在30 min,改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件是___ __。
(3)合成塔失去活性的鉻鋅觸媒可用于制備鋅錳電池。在堿性條件下,該電池的總反應(yīng)為:Zn(s)+2MnO2 (s)+H2O(l)= Zn(OH)2 (s)+Mn2O3(s),該電池正極的電極反應(yīng)式是 。PbO2 可以通過(guò)石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ,陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ;若電解液中不加入Cu(NO3)2這樣做的主要缺點(diǎn)是 。
【答案】
(1) CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1) ,ΔH=-955 kJ·mol-1;
(2) ①B C;②0.56 ;③減小CO2濃度;
(3)2MnO2+2e—+H2O= 2OH—+Mn2O3 ;Pb2++2H2O-2e—=PbO2+4H+;紅色物質(zhì)析出;Pb將在陰極析出,Pb2+不能得到有效應(yīng)用;
【解析】
試題分析:(1)①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJmol-l,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+ CO2(g)+2H2 O(g) △H=-1160kJmol-l,③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJmol-l,依據(jù)蓋斯定律計(jì)算[①+②-③×4]×得到CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJmol-1;故答案為:CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJmol-1
(2)①C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng);A.容器內(nèi)CO2的濃度不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故A正確;B.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比,當(dāng)v正(NO)=2v逆(NO),反應(yīng)達(dá)到平衡,v正(NO)=2v正(NO)只能說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中和反應(yīng)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相同,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;D.混合氣體密度等于質(zhì)量除以體積,反應(yīng)中碳是固體,平衡移動(dòng)氣體質(zhì)量變化,體積不變,所以混合氣體的密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D正確;E.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量=,此反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,但氣體的質(zhì)量改變,故當(dāng)未達(dá)平衡時(shí),混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量在改變,則當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,故E正確,故選BC;
②當(dāng)20-30min時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),K===0.56,故答案為:0.56;
③根據(jù)表中數(shù)值知,NO、二氧化碳的濃度減小,氮?dú)獾臐舛仍龃,說(shuō)明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì),故答案為:分離出了二氧化碳;
(3)正極發(fā)生還原反應(yīng),得電子化合價(jià)降低,二氧化錳中的錳元素由+4價(jià)變成+3價(jià),故正極是二氧化錳發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2MnO2+2e-+H2O=2OH-+Mn2O3,陽(yáng)極上Pb2+失去電子,得到PbO2,需要水參與反應(yīng),同時(shí)生成氫離子,電極反應(yīng)式為:Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,陰極上,Cu2+獲得電子生成Cu,附著在石墨電極上,即石墨上紅色物質(zhì)析出;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極上Pb2+獲得電子生成Pb,陰極電極反應(yīng)式為:Pb2++2e-=Pb↓,Pb2+的利用率降低;故答案為:2MnO2+2e-+H2O=2OH-+Mn2O3;Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;石墨上紅色物質(zhì)析出;Pb將在陰極析出,Pb2+不能得到有效應(yīng)用。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在“綠色化學(xué)工藝”中,理想狀態(tài)是原子利用率為100%。在用CH3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的過(guò)程中,欲使原子利用率達(dá)到最高,還需要其他的反應(yīng)物有( )
A.H2和CO2 B.H2O和CO2 C.H2和CH3OH D.CO和CH3OH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】亞硫酸及其鹽在工業(yè)上具有廣泛的用途。下面來(lái)解釋亞硫酸及其鹽的有關(guān)性質(zhì)的方程式正確的是
A.亞硫酸水溶液的pH<7:H2SO32H++SO32-
B.將亞硫酸滴入飽和Na2CO3溶液有氣泡產(chǎn)生:2H++CO32-=H2O+CO2↑
C.Na2SO3溶液能使紅色石蕊變藍(lán):SO32-+H2O=HSO3-+OH-
D.Na2SO3溶液中加入足量的酸化Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀:
3SO32-+2NO3-+2H++3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知酸性K2Cr2O7溶液可與FeSO4反應(yīng)生成Fe3+和Cr3+,F(xiàn)將硫酸酸化的K2Cr2O7溶液與FeSO4溶液混合,充分反應(yīng)后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物質(zhì)的量隨加入的KI的物質(zhì)的量的變化關(guān)系 如圖所示,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7
B.圖中BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C.開(kāi)始加入的K2Cr2O7為0.25 mol
D.K2Cr2O7與FeSO4開(kāi)始反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比為1∶3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛩脤?shí)驗(yàn)結(jié)論一致的是
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論 |
A | 向AlCl3溶液中加入過(guò)量的氨水,過(guò)濾,洗滌,干燥,加熱灼燒 | 制取Al2O3 |
B | 將濃硫酸與木炭混合加熱,生成的氣體通入足量的澄清石灰水 | 檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物中的CO2 |
C | 向某溶液中加入NaOH溶液后再加熱,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) | 驗(yàn)證該溶液中肯定有 |
D | 將SO2通入品紅溶液中,品紅溶液褪色,加熱褪色后的品紅 | 驗(yàn)證亞硫酸的不穩(wěn)定性 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列能級(jí)中軌道數(shù)為5的是( )
A. s能級(jí) B. p能級(jí) C. d能級(jí) D. f能級(jí)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】四氯化錫可用作媒染劑、有機(jī)合成中氯化的催化劑等。實(shí)驗(yàn)室制備四氯化錫所需的有關(guān)裝置和信息如下:
有關(guān)信息:①將金屬錫熔融,通入干燥氯氣進(jìn)行反應(yīng),生成四氯化錫;
②無(wú)水四氯化錫是無(wú)色易流動(dòng)的液體,熔點(diǎn)-33℃ ,沸篇114.1℃;
③四氯化錫易水解。
回答下列問(wèn)題:
(1)裝置甲中反應(yīng)容器的名稱是__________;試劑E 和F 分別是________、________。
(2)裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______;裝置戊中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。
(3)上述各裝置的連接頑序是甲→______→______→______→______(填裝置標(biāo)號(hào)),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)點(diǎn)燃的酒精燈是_________(填“甲”或“戊”)。
(4)裝置乙的作用是___________。
(5)實(shí)驗(yàn)所得SnCl4中因溶解了Cl2而略顯黃色,提純SnCl4的方法是_________(填標(biāo)號(hào))
A.用Na0H溶液洗滌蒸餾 B.升華 c.重結(jié)晶 D.蒸餾 e.過(guò)濾 f.萃取
(6)四氯化錫暴露于空氣中與空氣中水分反應(yīng)生成白霧,有強(qiáng)烈的刺激性氣味,原因是:___________(用化學(xué)方程式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性,而共價(jià)鍵有方向性和飽和性
B.離子鍵的強(qiáng)弱主要決定于離子半徑和離子所帶電荷數(shù)
C.配位鍵在形成時(shí),由成鍵雙方各提供一個(gè)電子形成一對(duì)共用電子
D.金屬鍵的實(shí)質(zhì)是金屬中的自由電子與金屬陽(yáng)離子形成的一種強(qiáng)烈的相互作用
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】己知25℃時(shí),Mg(OH)2的Ksp=1.8×l0-11,若要使0.18mol/L的MgCl2溶液生成Mg(OH)2沉淀,則至少需要將溶液的pH調(diào)至
A.5 B.5.5 C. 9 D.11
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