【題目】隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少 8%,氮氧化物(NOx)排放量減少 10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(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) + 2H2O(g)△H =-574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H =-1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H =-44.0 kJ/mol
寫出 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)利用 Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將 SO2 轉(zhuǎn)化為 SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對 SO2 的治理。已知含 SO2 的廢氣通入含 Fe2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的 離子方程式為__________。
(3)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)。某研究小組向密閉的真空 容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入 NO 和足量的活性炭,在恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度(mol/L) | NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
①10~20 min 以υ(N2)表示的反應(yīng)速率為__________。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 K=________。根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算 T1 ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________(保留兩位小數(shù))。
③一定溫度下,隨著 NO 的起始濃度增大,則 NO 的平衡轉(zhuǎn)化率__________ (
④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是__________ (填序號)。
A.混合氣體的密度保持不變
B.υ正(NO) = 2υ逆(CO2)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.容器內(nèi) N2 的體積分?jǐn)?shù)保持不變
【答案】
(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJmol-1
(2)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)①0.009 molL-1min-1;
②,0.56;
③不變;④ABD。
【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) 常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-而實(shí)現(xiàn)SO2的處理.含SO2的廢氣通入含Fe2+、Fe3+的溶液時(shí)其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為三價(jià)鐵離子氧化二氧化硫到硫酸根離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++SO2+2H20=2Fe2++SO42-+4H+,故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)① 10min~20min以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率==0.009 molL-1min-1,故答案為:0.009 molL-1min-1;
②20-30min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g),各物質(zhì)的平衡濃度為:c(CO2)=c(N2)=0.3mol/L;c(NO)=0.4mol/L,反應(yīng)的平衡常數(shù)為:K===0.56,故答案為:,0.56;
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng);增大一氧化氮濃度相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),一氧化氮轉(zhuǎn)化率不變,故答案為:不變;
④C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng);A.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(N2),反應(yīng)達(dá)到平衡,故B正確;C.反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過程中和反應(yīng)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相同,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;D.容器內(nèi)N2的體積分?jǐn)?shù)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D正確;故選ABD。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為配制0.2molL﹣1Na2CO3溶液250mL示意圖.
回答下列問題:
(1)①中稱得Na2CO3 g.
(2)玻璃棒在②、③兩步中的作用分別是 、 .
(3)若出現(xiàn)如下情況,對所配溶液濃度有何影響?(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
A.某同學(xué)在第⑧步觀察液面時(shí)俯視 ;
B.沒有進(jìn)行操作步驟④和⑤ ;
C.在第⑤步不慎有少量液體流到容量瓶外 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g,混合氣體的密度是相同狀況下H2密度的12.5倍.該混合氣體通過裝有溴水的試劑瓶時(shí),試劑瓶的質(zhì)量增加了8.4g,該混合氣體可能是( )
A.乙烷和乙烯 B.乙烷和乙烯 C.甲烷和乙烯 D.甲烷和丙烯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有A、B、C三種烴,其球棍模型下圖:
(1)等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是 (填對應(yīng)字母,下同);
(2)同狀況、同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是 ;
(3)等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)燃燒時(shí),生成二氧化碳最多的是 ,生成水最多的是 .
(4)在120℃、1.01×105 Pa下時(shí),有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點(diǎn)燃,相同條件下測得反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化,這兩種氣體是 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子能大量共存的是
A. H+、Na+、SO42﹣、Cu2+ B. Na+、NH4+、H+、CO32﹣
C. K+、Fe2+、H+、NO3﹣ D. Ca2+、Ba2+、SO42﹣、C1﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法正確的是( )
A.明礬作為凈水劑,可以除去廢水中的銅離子
B.焰火的五彩繽紛是某些金屬元素化學(xué)性質(zhì)的展現(xiàn)
C.用活性炭為蔗糖脫色和用臭氧漂白紙漿的原理相同
D.工業(yè)上以氯氣和石灰乳為原料制備漂白粉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì),所含分子數(shù)最多的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))
A. 10gH2 B. 2molCl2 C. 1.5NACO2 D. 22.4LO2(標(biāo)況下)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分別代表一種元素(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值).
(1)元素B位于元素周期表的 (填“s”、“p”或“d”)區(qū).
(2)由A、X、K三種元素中的某兩種形成的化合物中,每個(gè)原子都滿足最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有 (填分子式).
(3)只含A、E和鎳三種元素的晶體具有超導(dǎo)性.該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示,該晶體的化學(xué)式為 .
(4)元素D和K形成的化合物中,每個(gè)陽離子周圍距離最近且相等的陽離子有 個(gè),若該化合物晶體的密度為a g/cm3,則晶胞的體積是 cm3.
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