【題目】脫除煙氣中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以凈化空氣、改善環(huán)境,是環(huán)境保護的主要課題。
(1)以漂粉精溶液為吸收劑脫除煙氣中的NO,相關(guān)熱化學方程式如下:
。4NO(g) + 3O2(g) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) H1 =﹣423 kJ·mol-1
ⅱ.Ca(ClO)2(aq) = CaCl2(aq) + O2(g) H2 =﹣120 kJ·mol-1
ⅲ.3Ca(ClO)2(aq) + 4NO(g) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3CaCl2(aq) H3
① H3 = _______kJ·mol-1 。
② 反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)隨溫度升高的變化趨勢是________。
(2)HClO可有效脫除NO,但HClO不穩(wěn)定,實際應(yīng)用中常用其鹽。C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化學方程式是________。
(3)次氯酸鹽脫除NO的主要過程如下:
a.NO+HClO = NO2+HCl
b.NO + NO2+H2O 2HNO2
c.HClO+ HNO2 = HNO3+HCl
下列分析正確的是________。
A.煙氣中含有的少量O2能提高NO的脫除率
B.NO2單獨存在時不能被脫除
C.脫除過程中,次氯酸鹽溶液的pH下降
(4)研究不同pH、不同溫度下漂粉精溶液對NO脫除率的影響,結(jié)果如圖1、圖2。
圖1 圖2
① 圖1中,pH降低NO脫除率增大的原因:________。
② 脫除過程中往往有Cl2產(chǎn)生,原因是________(用離子方程式表示)。
③ 圖2中,60~80℃ NO脫除率下降的原因:________。(至少答出兩點)
【答案】-783.kJ/mol 變小 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O AC pH降低,ClO- + H+ = HClO,溶液中c(HClO)增大 HClO + Cl- + H+ = Cl2↑+ H2O(或ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O) HClO受熱分解,c(HClO)濃度減小,氣體溶解度降低;反應(yīng)b平衡逆向移動;反應(yīng)ⅲ平衡逆向移動等
【解析】
(1)反應(yīng)ⅲ=ⅰ+3×ⅱ;ΔH3=ΔH1+3×ΔH2=﹣423 kJ·mol-1+3×(﹣120 kJ·mol-1)=-783.kJ/mol;反應(yīng)ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)減小;答案為-783.kJ/mol 變。
(2)氯氣和Ca(OH)2反應(yīng),生成CaCl2和Ca(ClO)2,為歧化反應(yīng),答案為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)A.煙氣中含有的少量O2,可直接與NO作用生成NO2,可以直接發(fā)生反應(yīng)b,可以提高NO的脫除率,A項正確;B.NO2可以直接與水反應(yīng),生成NO和HNO3,有NO,可以發(fā)生脫除反應(yīng),此外NO2化合價可以升高,具有還原性,HClO具有氧化性,也可以反應(yīng)。B項錯誤;C.脫除過程中,HClO為弱酸,但是生成了硝酸和鹽酸兩種強酸,pH值會減小,C項正確,答案為AC;
(4)①由于HClO是弱酸,會電離,HClOClO-+H+,pH減小,電離平衡逆向移動,HClO的濃度變大,有利于反應(yīng)a和b的進行,答案為pH降低,ClO- + H+ = HClO,溶液中c(HClO)增大;
②有氯氣生成,聯(lián)想到84消毒液和潔廁靈不能混合使用,溶液中既有Cl-又有HClO可以發(fā)生歸中反應(yīng),生成Cl2,答案為HClO + Cl- + H+ = Cl2↑+ H2O(或ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O);
③60~80℃較之前溫度有所提高,可以從物質(zhì)分解、氣體溶解度和平衡移動的角度思考,HClO不穩(wěn)定,易分解,升高溫度使HClO分解,溶液中的HClO濃度降低,NO脫除率降低。氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低,NO的脫除率降低;反應(yīng)b為化合反應(yīng),絕大多數(shù)化合為放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)b逆向移動,反應(yīng)ⅲ也放熱反應(yīng),也逆向移動;均會使NO脫除率降低。答案為HClO受熱分解,c(HClO)濃度減小,氣體溶解度降低;反應(yīng)b平衡逆向移動;反應(yīng)ⅲ平衡逆向移動等。
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【題目】t ℃時,水的離子積為Kw,該溫度下將a mol·L-1的一元酸HA與b mol·L-1的一元堿BOH等體積混合,要使混合液呈中性,必要的條件是
A. 混合液中c(H+)= B. 混合液的pH=7
C. a=b D. 混合液中c(B+)=c(A-)+c(OH-)
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【題目】利用平衡移動原理能證明Na2SO3溶液中存在下列平衡SO32-+H2OHSO3-+OH-事實的是
A. 滴入酚酞溶液變紅,再加入H2SO4溶液后紅色褪去
B. 滴入酚酞溶液變紅,再加入氯水后紅色褪去
C. 滴入酚酞溶液變紅,再加入NaOH溶液后紅色加深
D. 滴入酚酞溶液變紅,再加入BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去
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【題目】某研究小組為了驗證反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響,選用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸H2C2O4溶液在室溫下進行反應(yīng)。實驗中所用的草酸為稀溶液,視為強酸。
(1)寫出硫酸酸化的高錳酸鉀氧化稀草酸溶液的離子方程式__________。
(2)該小組進行了實驗I,數(shù)據(jù)如下。
H2SO4溶液 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色時間(分:秒) |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.1mol/L | 2:03 |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
一般來說,其他條件相同時,增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率___________(填“增大”或“減小”)。但分析該實驗數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是在當前實驗條件下,增大草酸濃度,反應(yīng)速率減小。
(3)該小組欲探究出現(xiàn)上述異,F(xiàn)象的原因,在實驗I的基礎(chǔ)上,只改變草酸溶液濃度進行了實驗II,獲得實驗數(shù)據(jù)并繪制曲線圖如下。
該小組查閱資料獲取如下信息,其中能夠解釋MO變化趨勢的是___________。
a | KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進行的,反應(yīng)過程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最終變?yōu)闊o色的Mn(II)。(括號中羅馬數(shù)字表示錳的化合價) |
b | 草酸根易與不同價態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物。 |
c | 草酸穩(wěn)定性較差,加熱至185℃可分解。 |
(4)該小組為探究ON段曲線變化趨勢的原因,又進行了實驗III,所得數(shù)據(jù)如下。
H2SO4溶液 | Na2SO4固體 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色時間(分:秒) |
1mL 0.1mol/L | 1.9×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 16:20 |
1mL 0.5mol/L | 1.5×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 8:25 |
1mL 1.0mol/L | 1.0×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 6:15 |
1mL 2.0mol/L | 0 | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
該小組進行實驗III的目的是____________________________________________。
(5)綜合實驗I、II、III,推測造成曲線MN變化趨勢的原因________________。
a.當草酸濃度較小時,C2O42-起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越小
b.當草酸濃度較小時,H+起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大
c.當草酸濃度較大時,C2O42-起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越小
d.當草酸濃度較大時,H+起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大
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【題目】探究鋁片與Na2CO3溶液的反應(yīng)。
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無明顯現(xiàn)象 | 鋁片表面產(chǎn)生細小氣泡 | 出現(xiàn)白色渾濁,產(chǎn)生大量氣泡(經(jīng)檢驗為H2和CO2) |
下列說法不正確的是
A. Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32- + H2O HCO3- + OH-
B. 對比Ⅰ、Ⅲ,說明Na2CO3溶液能破壞鋁表面的保護膜
C. 推測出現(xiàn)白色渾濁的原因:AlO2- + HCO3- + H2O = Al(OH)3↓+ CO32-
D. 加熱和H2逸出對CO32- 水解平衡移動方向的影響是相反的
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【題目】汽車尾氣里含有NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致:N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H>0,已知該反應(yīng)在某溫度時,平衡常數(shù)K = 6.4×10-3。回答:
(1)某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.6 mol,則N2的反應(yīng)速率為_______________。
(2)假定該反應(yīng)是在恒溫、恒壓條件下進行,判斷該反應(yīng)達到平衡的標志_______(填字母序號)。
A、混合氣體密度不變
B、消耗1 mol N2同時消耗2 mol NO
C、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變
D、2υ正(N2) = υ逆(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下列變化趨勢不正確的是_______(填字母序號)。
(4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達到化學平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣體中NO的體積分數(shù)______(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(5)該溫度下,某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mo1/L、4.0×10-2 mo1/L和8.0×10-2 mo1/L,此時反應(yīng)_____________(填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進行”或“向逆反應(yīng)方向進行”),理由是____________________。
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【題目】在2A(g)+B(s) 3C(g)+4D(g)反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是
A. v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.5 mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.9mol·L-1·s-1 D. v(D)=1 mol·L-1·s-1
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【題目】常溫下,用0.10mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL濃度為0.10mol·L-1的HX溶液所得滴定曲線如下圖(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是
A. 常溫下K(HX)≈1×10-12
B. a點所示的溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)=c(H+)
C. c點所示的溶液中:c(Na+)+c(HX)+c(X-)=0.10mol·L-1
D. 相同條件下,X-的水解能力弱于HX的電離能力
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【題目】(1)3.01×1023個氯氣分子的物質(zhì)的量是________,氯原子的物質(zhì)的量是________。
(2)1.5mol Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物質(zhì)的量是________,所含的SO42-的物質(zhì)的量是________,所含H2O的數(shù)目是______。
(3)一定量的Na2CO3中,碳原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為______。
(4)0.5mol NaOH中含有電子的物質(zhì)的量是__________,在________mol Na2CO3中所含Na+數(shù)目與上述0.5mol NaOH所含Na+數(shù)目相等。
(5)12.4g Na2R含0.4mol Na+,則Na2R的摩爾質(zhì)量為_______,R的相對原子質(zhì)量為________。含R的質(zhì)量為1.6g的Na2R,其物質(zhì)的量為_______。
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