【題目】研究NO2、NO、CO等污染物的處理對建設(shè)美麗中國具有重要意義。
(1)利用甲烷催化還原NOx:
CH4(g)+4NO2(g) ===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g) ===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160 kJ·mol-1
①甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為________________________________。
②將CH4和NO2充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為了提高反應(yīng)速率的同時提高NO2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有__________(寫一點即可)。
③利用原電池反應(yīng)可實現(xiàn)NO2的無害化,總反應(yīng)為6NO2+8NH3===7N2+12H2O,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,工作一段時間后,該電池正極區(qū)附近溶液pH________(填“增大”、“減小”或“不變”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________________。
(2)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途。工業(yè)上常利用廢氣CO2通過反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,制取合成光氣的原料氣CO。在體積可變的恒壓(p總)密閉容器中充入1mol CO2 與足量的碳發(fā)生上述反應(yīng),在平衡時體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:
①T℃時,在容器中若充入稀有氣體,平衡______移動(填“正向”“逆向”或“不”,下同);若充入等體積的CO2和CO,平衡________移動。
②CO體積分?jǐn)?shù)為40%時,CO2的轉(zhuǎn)化率為_______。
③已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù)。800℃時用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數(shù)Kp=______(用含p總的代數(shù)式表示)。
【答案】CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1 增大CH4的濃度 增大 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 正向 不 25% 5.28p總
【解析】
(1) ①ⅠCH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
ⅡCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,由(Ⅰ+Ⅱ)得反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=(△H1+△H2)=(-574 kJ·mol-1-1160 kJ·mol-1)=-867 kJ·mol-1;
②將CH4和NO2充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),該反應(yīng)達(dá)到平衡后,增大CH4的濃度,反應(yīng)速率增大,反應(yīng)正向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率增大;
③正極反應(yīng)式為2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,產(chǎn)生OH-,c(OH-)增大,pH增大,NO2在正極上反應(yīng),NO2得到電子;負(fù)極區(qū)失去電子,化合價升高,因此NH3在負(fù)極反應(yīng),反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
(2)①該反應(yīng)正向為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),恒溫恒壓時充入稀有氣體,對該反應(yīng)來說相當(dāng)于減壓,v(正)>v(逆),平衡正向移動;T ℃時,反應(yīng)達(dá)到平衡時CO2、CO的體積分?jǐn)?shù)相同,即濃度相等,恒壓條件下充入等體積的CO2和CO,各物質(zhì)的濃度都不變,故平衡不移動;
②設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為a,由已知列三段式得:
化學(xué)反應(yīng)方程式: C(s)+ CO2(g) 2CO(g)
起始物質(zhì)的量/mol 1 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量mol a 2a
平衡物質(zhì)的量/mol 1-a 2a
根據(jù)題意列關(guān)系式: ×100%=40%,解得: a=25%;
③用平衡濃度表示該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,所以若用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數(shù)的表達(dá)式為Kp=,由圖可得,800℃時CO體積分?jǐn)?shù)為86%,分壓為86%×p總, CO2體積分?jǐn)?shù)為14%,分壓為14%×p總,所以Kp===5.28p總。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水資源開發(fā)利用的部分過程如下圖所示(苦鹵中主要含 K+、Mg2+、Br-等),下列說法錯誤的是
A. 從海水得到粗鹽主要通過蒸發(fā)操作實現(xiàn)
B. 向苦鹵中通入 Cl2 時溴離子被還原為 Br2
C. 富集溴涉及的離子反應(yīng)有 Br2+SO2+2H2O==2Br-+4H++SO42-
D. 工業(yè)選用的沉淀劑通常經(jīng)煅燒碳酸鈣獲得而不是電解食鹽水
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【題目】下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是
A.硅在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式存在
B.硅晶體是良好的半導(dǎo)體,可用于制造光導(dǎo)纖維
C.木材浸過水玻璃后,不易著火
D.SiO2是酸性氧化物,不與任何酸發(fā)生反應(yīng)
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【題目】如圖所示。請回答:
(1)若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Zn,A極材料為銅,該裝置能量轉(zhuǎn)換形式____, A為____極,此電池所發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____,反應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液C中c(H+)將_____(填“變大” “變小”或“基本不變”)。溶液中的SO42-移向____極(填“A”或“B”)
(2)若C為CuSO4溶液,B電極材料為Fe,A極材料為石墨。則B為_____極,B極上電極反應(yīng)屬于____(填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為______,A極產(chǎn)生的現(xiàn)象是_____;若AB兩電極質(zhì)量都為50.0g且反應(yīng)過程中有0.2mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,理論上AB兩電極質(zhì)量差為____g。
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【題目】下列化合物中的所有原子可能都在同一平面上的是
A.CH3(CH2)4CH3B.CH3CH2CHO
C.CH2=CHCH=CH2D.(CH3)3C-C≡C-CH=CHCH3
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【題目】室溫下,下列物質(zhì)露置于空氣中,不發(fā)生變化的是
A.Na2OB.Na2O2C.NaHCO3D.Na2CO3·10H2O
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【題目】下列敘述及解釋正確的是
A. 2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無色) ΔH<0,在平衡后,對平衡體系采取縮小容積、增大壓強(qiáng)的措施,因為平衡向正反應(yīng)方向移動,故體系顏色變淺
B. H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g) ΔH<0,在平衡后,對平衡體系采取增大容積、減小壓強(qiáng)的措施,因為平衡不移動,故體系顏色不變
C. FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(紅色)+3KCl,在平衡后,加少量KCl,因為平衡向逆反應(yīng)方向移動,故體系顏色變淺
D. 對于N2+3H22NH3,平衡后,壓強(qiáng)不變,充入O2,平衡左移
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【題目】甲、乙是元素周期表中同一主族的兩種元素,若甲的原子序數(shù)為 x,則乙的原子序數(shù)不可能是
A. x﹣2 B. x+4 C. x+8 D. x+18
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【題目】某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積(mL)(標(biāo)況下) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
⑴ 哪一時間段(指①0~1、②1~2、③2~3、④3~4、⑤4~5 min,下同)反應(yīng)速率最大______ (填序號,下同),原因是_____________________________ 。
⑵ 哪一段時段的反應(yīng)速率最小______,原因是________________________。
⑶ 求2~3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變,不要求寫出計算過程)_________________ 。
⑷ 如果反應(yīng)太激烈,為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液: A..蒸餾水 B.KNO3溶液 C. NaCl溶液 D.CuSO4溶液
你認(rèn)為可行的是(填編號) _______________________ 。
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