氮氧化合物是大氣污染的重要因素。
(1)汽車排放的尾氣中含NO,生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)采取還原法,用炭粉可將氮氧化物還原。
已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
則反應(yīng) C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(3)將NO2變成無害的N2要找到適合的物質(zhì)G與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件,G應(yīng)為 (填寫“氧化劑”或“還原劑”)。下式中X必須為無污染的物質(zhì),系數(shù)n可以為0。
NO2 + G N2 + H2O + nX(未配平的反應(yīng)式)。
下列化合物中,滿足上述反應(yīng)式中的G是 (填寫字母)。
a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH
(4)治理水中硝酸鹽污染的方法是:
①催化反硝化法中,用H2將NO3-還原為N2,一段時間后,溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則反應(yīng)的離子方程式為: 。
②在酸性條件下,電化學(xué)降解NO3-的原理如下圖,電源正極為: (選填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為: 。
(1)N2+O2 2NO
(2)-574.1
(3)還原劑,ad
(4)①2 NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O
②A 2 NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O
解析試題分析:(1)汽車中電火花引燃,N2在放電條件下發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮;(2)將第二個反應(yīng)減去第一個反應(yīng)得到C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g),故ΔH=(-393.5-180.6)kJ·mol-1(3)NO2變成無害的N2發(fā)生還原反應(yīng),NO2做氧化劑,故G做還原劑;NO2和G反應(yīng)后有水生成,故G中應(yīng)含有H,排除b、c,a和d都具有還原性,可做還原劑,故選a、d;(4)①用H2將NO還原為N2,H2中的氫被氧化成+1價,根據(jù)溶液堿性明顯增強(qiáng),說明有OH-生成,根據(jù)電荷守恒、原子守恒和氧化還原的配平方法寫出方程式;②NO還原為N2,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,故B為電源的負(fù)極,A為電源正極;NO還原為N2,故2mol NO得10mol電子生成1mol N2,在酸性條件下O結(jié)合氫離子生成水,從而寫出陰極的電極反應(yīng)式。
考點(diǎn):考查蓋斯定律的應(yīng)用、氧化劑和還原劑的判斷與選擇、離子方程式的書寫、電極的判斷與電極反應(yīng)式的書寫等知識。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(l)汽車尾氣凈化的主要原理為:。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如圖所示。據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的ΔH______0(選填“>”、“<”)。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________
③在T2溫度下,0 ~ 2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)_______。
④當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
⑤該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(填代號)。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式______
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
(1)250℃時,以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表:
物質(zhì) | CH4 | CO2 | CO | H2 |
體積分?jǐn)?shù) | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
直接甲醇燃料電池(DNFC)被認(rèn)為是21世紀(jì)電動汽車最佳候選動力源。
(1)101 kPa時,1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol,則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為 。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H ="-241.8" kJ·mol-1
則反應(yīng)②的△H2= kJ·mol-1。
(3)甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如右。甲醇進(jìn)入 極(填“正”或“負(fù)”),正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(16分)尿素可作為H2O2的穩(wěn)定載體,生產(chǎn)一種固態(tài)、耐儲存、易運(yùn)輸?shù)男滦脱趸瘎┖拖緞^氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2],其合成工藝流程如下:
請回答下列問題:
(1)操作I、II的名稱分別是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過氧化氫之間以________結(jié)合,其結(jié)合力較弱,具有尿素和過氧化氫雙重性質(zhì)。
(2)工業(yè)上生產(chǎn)尿素所需的原料氣可由天然氣與水反應(yīng)制備,已知:
①甲烷、氫氣的燃燒熱分別為890.3KJ/mol、285.8kJ/mol
②
寫出CH4與水蒸氣作用生產(chǎn)CO2和H2的熱化學(xué)方程式:_______________。
(3)合成過氧化氫尿素加入的穩(wěn)定劑可以是水楊酸、酒石酸等。酒石酸分子式為C4H6O6,其核磁共振氫譜只有3種鋒,只含羧基和羥基兩種官能團(tuán),則酒石酸的結(jié)構(gòu)簡式為_____。
(4)為測定產(chǎn)品中H2O2的含量,稱取干燥樣品12.0g配成250mL溶液,取25.00mL
于錐形瓶中,加入適量硫酸酸化,用0.20mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL.(KMO4溶液與尿素不反應(yīng)).
①完成并配平方程式:MnO4-+ H2O2+ _________=Mn2++ O2↑+___;
②計算出產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。
(5)電解尿素的廢水既可以處理廢水,又可制得純氫,電解原理如圖所示。電解池中隔膜僅阻止氣體通過,B兩極均為惰性電極。B極連接電源的____極(填
“正”或“負(fù)”),陽極電極反應(yīng)方程為_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(15分)
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.請回答下列與甲醇有關(guān)的問題.
(1)甲醇分子是____分子(填“極性”或“非極性”).
(2)工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-86.6kJ/mol,在T℃時,往一個體積固定為1L的密閉容器中加入1mol CO和2mol H2:,反應(yīng)達(dá)到平衡時,容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開始時的3/5.
①達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為 。
②下列選項能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有____ 。
A. | B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變 | D.混合氣體的密度保持不變 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體,對其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
(1)上述四種氣體中直接排入空氣時會引起酸雨的有__________(填化學(xué)式)。
(2)已知:2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g);△H=-196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g);△H=-113.0kJ/mol
①反應(yīng):NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下,將NO2和SO2以體積比1:1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng): NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g),
下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母)。
a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.混合氣體的顏色保持不變
c.NO的物質(zhì)的量保持不變
d.每生成1molSO3的同時消耗1molNO2
(3)CO可用于合成甲醇,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。
①上述合成甲醇的反應(yīng)為______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為___________。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時,容器的體積為10L,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為_____L。
(4)某研究小組設(shè)計了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。
①該電池工作時,OH-向______(填“a”或“b”)極移動。
②電池工作一段時間后,測得溶液的pH減小,則該電池總反應(yīng)的離子方程式為__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
為減小CO2對環(huán)境的影響,在限制其排放量的同時,應(yīng)加強(qiáng)對CO2創(chuàng)新利用的研究。
(1)①把含有較高濃度CO2的空氣通入飽和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高溫水蒸氣得到高濃度的CO2氣體。寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。
(2)如將CO2與H2以1:3的體積比混合。
①適當(dāng)條件下合成某烴和水,該烴是 (填序號)。
A.烷烴 | B.烯烴 | C.炔烴 | D.苯的同系物 |
溶解度(S)/g | 溶度積(Ksp) | ||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 |
0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
恒溫恒容的容器內(nèi),不可作為可逆反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是
A.1 mol H—H鍵斷裂,同時有2 mol H—I鍵斷裂 | B.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再變化 |
C.H2的物質(zhì)的量濃度不再變化 | D.混合氣體的顏色不再變化 |
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