【題目】脫除工業(yè)廢氣中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以?xún)艋諝狻⒏纳骗h(huán)境,是環(huán)境保護(hù)的主要課題。
(1)早期是利用NH3還原法,可將NOx還原為N2進(jìn)行脫除。
已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
寫(xiě)出常溫下,NH3還原NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__。
(2)以漂粉精溶液為吸收劑可以有效脫除煙氣中的NO。
①漂粉精溶液的主要成分是Ca(ClO)2,若吸收過(guò)程中,消耗的Ca(ClO)2與吸收的NO的物質(zhì)的量之比為3∶4,則脫除后NO轉(zhuǎn)化為__。
②某一興趣小組研究不同溫度下相同濃度漂粉精溶液對(duì)NO脫除率的影響,結(jié)果如圖所示。圖中,40~60℃NO脫除率上升可能的原因?yàn)?/span>__;60~80℃NO脫除率下降可能的原因?yàn)?/span>__。
(3)過(guò)硫酸鈉(Na2S2O8)氧化去除NO
第一步:NO在堿性環(huán)境中被Na2S2O8氧化為NaNO2
第二步:NaNO2繼續(xù)被氧化為NaNO3,反應(yīng)為++2OH-+2+H2O。
不同溫度下,平衡時(shí)的脫除率與過(guò)硫酸鈉(Na2S2O8)初始濃度(指第二步反應(yīng)的初始濃度)的關(guān)系如圖所示。
①a、b、c、d四點(diǎn)平衡常數(shù)K由大到小的順序?yàn)?/span>__,原因是__。
②若a點(diǎn)(0.1,40%)時(shí),的初始濃度為amol·L-1,平衡時(shí)pH=13,則65℃時(shí),第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。(用含a的代數(shù)式表示,已知65℃時(shí)Kw=1.0×10-13)
(4)利用新型材料光催化脫除NO法如圖所示。
某電化學(xué)小組將過(guò)程A、B設(shè)計(jì)成酸性電解池反應(yīng),則該反應(yīng)中陰極反應(yīng)方程式為___。
【答案】4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-2069.9kJmol-1 HNO3(或NO) 溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,有利于NO充分反應(yīng) 溫度升高,氣體溶解度下降;(或溫度升高,ClO-水解增強(qiáng),HClO發(fā)生分解等) Kb>Ka=Kc=Kd a、c、d三點(diǎn)在同一溫度下,K值相同;b點(diǎn)溫度升高,NO的脫除率上升,說(shuō)明平衡向正向移動(dòng),K值增大 O2+2e-+2H+=H2O2
【解析】
利用蓋斯定律,將已知熱化學(xué)方程式調(diào)整化學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行相加減,便可得到待求熱化學(xué)反應(yīng)方程式;Ca(ClO)2與吸收的NO的物質(zhì)的量之比為3∶4,利用得失電子守恒,便可求出含N產(chǎn)物的存在形式。溫度升高,NO的脫除率提高,應(yīng)由溫度升高引起;溫度繼續(xù)升高,NO脫除率反而降低,則必存在副反應(yīng),且溫度升高有利于副反應(yīng)的發(fā)生;瘜W(xué)平衡常數(shù)受溫度變化的影響,溫度相同時(shí),平衡常數(shù)不變;升高溫度,平衡正向移動(dòng),則K值增大。求平衡常數(shù)時(shí),可由已知數(shù)據(jù),建立三段式,代入公式便可求出K值。設(shè)計(jì)原電池時(shí),正極O2→H2O2,則電極反應(yīng)式為O2得電子產(chǎn)物與H+反應(yīng)生成H2O2。
(1)①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
將①-②×5+③×6得:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-2069.9kJmol-1。答案為:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-2069.9kJmol-1;
(2) ①發(fā)生反應(yīng)時(shí),Ca(ClO)2中的Cl由+1價(jià)降為-1價(jià),則NO失電子后所得產(chǎn)物中N的價(jià)態(tài)為=5,從而得出脫除后NO轉(zhuǎn)化為HNO3(或)。答案為:HNO3(或);
②圖中,40~60℃時(shí),隨溫度的升高,NO脫除率上升,顯然溫度升高有利于反應(yīng)的進(jìn)行,可能的原因?yàn)闇囟壬,化學(xué)反應(yīng)速率加快,有利于NO充分反應(yīng);60~80℃時(shí),溫度升高,NO脫除率下降,則應(yīng)為反應(yīng)物濃度的下降等,所以可能的原因?yàn)闇囟壬,氣體溶解度下降;(或溫度升高,ClO-水解增強(qiáng),HClO發(fā)生分解等)。答案為:溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,有利于NO充分反應(yīng);溫度升高,氣體溶解度下降;(或溫度升高,ClO-水解增強(qiáng),HClO發(fā)生分解等);
(3)①a、c、d三點(diǎn)溫度相同,平衡常數(shù)相等,b點(diǎn)時(shí)溫度高,亞硝酸根脫除率大,則表明溫度升高平衡正向移動(dòng),K值增大,則平衡常數(shù)K由大到小的順序?yàn)?/span>Kb>Ka=Kc=Kd,原因是a、c、d三點(diǎn)在同一溫度下,K值相同;b點(diǎn)溫度升高,的脫除率上升,說(shuō)明平衡向正向移動(dòng),K值增大。答案為:Kb>Ka=Kc=Kd;a、c、d三點(diǎn)在同一溫度下,K值相同;b點(diǎn)溫度升高,的脫除率上升,說(shuō)明平衡向正向移動(dòng),K值增大;
②pH=13,65℃時(shí)Kw=1.0×10-13,則c(OH-)=1mol/L,利用題給數(shù)據(jù),可建立如下三段式:
65℃時(shí),第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K==。答案為:;
(4)某電化學(xué)小組將過(guò)程A、B設(shè)計(jì)成酸性電解池反應(yīng),則該反應(yīng)中陰極為過(guò)程A中O2得電子的產(chǎn)物與H+作用生成H2O2,反應(yīng)方程式為O2+2e-+2H+=H2O2。答案為:O2+2e-+2H+=H2O2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫下,某二元堿水溶液中相關(guān)組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.的數(shù)量級(jí)為
B.水溶液顯堿性
C.等物質(zhì)的量的和混合溶液中
D.在水溶液中,
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NH3水溶液呈弱堿性,并可用作農(nóng)業(yè)化肥,現(xiàn)進(jìn)行下列研究:現(xiàn)將一定量的H2和N2充入10L的密閉容器中,在一定條件下使其發(fā)生反應(yīng),有關(guān)H2、N2、NH3三者的物質(zhì)的量的變化與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
(1)若t1=10min,則0至t1時(shí)間內(nèi)H2的反應(yīng)速率為_________;
(2)下列幾種情形中可以證明合成氨的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_____。
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolN2的同時(shí)生成2nmolNH3;
②1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N—H鍵形成;
③1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H—H鍵形成;
④混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài);
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);
⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。
(3)根據(jù)圖中曲線變化情況判斷,t1時(shí)刻改變的反應(yīng)條件可能是_____(填字母)
a.加入了催化劑 b.降低了反應(yīng)的溫度 c.縮小容器體積增大壓強(qiáng)
(4)t2時(shí)刻后反應(yīng)達(dá)平衡,N2總共的轉(zhuǎn)化率為______。
(5)在t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)是______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】溫度為T1時(shí),向容積為2 L 的密閉容器甲、乙中分別充入一定量的CO(g)和H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) H = -41 kJ/mol。數(shù)據(jù)如下,下列說(shuō)法不正確的是
容器 | 甲 | 乙 | ||
反應(yīng)物 | CO | H2O | CO | H2O |
起始時(shí)物質(zhì)的量(mol) | 1.2 | 0.6 | 2.4 | 1.2 |
平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol) | 0.8 | 0.2 | a | b |
A. 甲容器中,平衡時(shí),反應(yīng)放出的熱量為16.4 kJ
B. T1時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)K甲 = 1
C. 平衡時(shí),乙中CO的濃度是甲中的2倍
D. 乙容器中,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率約為75%
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)△H=+57kJmol﹣1,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.a、c兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:a>c
B.a、c兩點(diǎn)氣體的顏色:a深,c淺
C.由狀態(tài)b到狀態(tài)a,可以用加熱的方法
D.a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:a>c
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25 ℃,101 k Pa時(shí),強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol,辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( 。
A. 2H+(aq) +(aq)+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2HO(l);H=57.3 kJ/mol
B. KOH(aq)+HSO4(aq)=KSO4(aq)+HO(l);H=57.3kJ/mol
C. C8H18(l)+O(g)=8CO(g)+ 9HO;H=5518 kJ/mol
D. 2C8H18(g)+25O(g)=16CO(g)+18HO(l);H=5518 kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】1molH2(g)與1molI2(g)反應(yīng)生成HI(g)釋放出8.7kJ熱量,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示:
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.H2和I2的總能量低于HI的能量
B.破壞1molH—I鍵需要的能量是298.7kJ
C.1molHI(g)完全分解生成H2(g)和I2(g)時(shí)吸收4.35kJ熱量
D.H2(g)中的H—H鍵比HI(g)中的H—I鍵牢固
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,自遠(yuǎn)古時(shí)代人類(lèi)就學(xué)會(huì)了煉鐵,到目前為止,人類(lèi)研制出了很多煉鐵的方法。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)煉鐵的過(guò)程,實(shí)驗(yàn)裝置如下:
(1)寫(xiě)出得到單質(zhì)鐵的化學(xué)方程式:_________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中看到玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證生成了單質(zhì)鐵:______。
(3)裝置末端氣球的作用為_____________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)該先停止加熱還是先停止通入CO?原因是什么?_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備氯氣并進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)(必要時(shí)可加熱,省略?shī)A持裝置)
(1)儀器a的名稱(chēng)是:_______;裝置B中長(zhǎng)頸漏斗的作用是:_______。蒸餾燒瓶b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(2)洗氣裝置B試劑是飽和食鹽水,其作用是______,分液漏斗D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(3)F處為尾氣吸收裝置,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室利用燒堿溶液吸收Cl2的離子方程式_______。
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較氯、溴的氧化性強(qiáng)弱。操作和現(xiàn)象和結(jié)論為:取適量溴化鈉溶液和苯混合于試管中,通入_______,振蕩?kù)o置,_______。
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