【題目】C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的不利影響。
(1)尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高效氮肥,工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素,該反應實際為兩步反應:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJmol-1
第二步:H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJmol-1
寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素和H2O(g)的熱化學方程式:___。
(2)一定溫度下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,發(fā)生反應2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)。若反應進行到20min時達到平衡,測得CO2的體積分數(shù)為0.5,則前20min內(nèi)平均反應速率v(CO)=___,該溫度下反應的化學平衡常數(shù)K=___。
(3)工業(yè)上可用NaClO堿性溶液或“亞硫酸鹽法”吸收SO2。
①為了提高吸收效率,常用Ni2O3作為催化劑。催化過程如圖1所示。
a.過程2的反應式為___。
b.Ca(ClO)2也可用于脫硫,且脫硫效果比NaClO更好,原因是___。
②室溫下,(NH4)2SO3溶液中含硫組分物質(zhì)的量分數(shù)隨溶液pH的變化關系如圖2所示,b點時溶液pH=7,則n(NH4+):n(SO32-)=___。
(4)用食鹽水作電解液電解煙氣脫氮的原理如圖3所示,堿性條件下NO被陽極產(chǎn)生的Cl2氧化為NO3-,尾氣經(jīng)氫氧化鈉溶液吸收后排入空氣。堿性條件下NO被陽極產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)氧化為NO3-的離子方程式為___。
【答案】2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-134kJmol-1 0.03mol/(Lmin) 11.25(mol/L)-1 2NiO2+ClO-=Cl-+Ni2O3+2O Ca2+和SO42-結合生成微溶的CaSO4有利于反應的進行 3:1 3Cl2+8OH-+2NO=2NO3-+6Cl-+4H2O
【解析】
(1)NH3、CO2合成尿素的反應是2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O,根據(jù)蓋斯定律,推出結果;
(2)通過“三段式”進行計算化學反應速率和化學平衡平衡常數(shù);
(3)①a.根據(jù)題中所給圖示進行判斷;
b.Ca2+能與SO42-結合成微溶于水的CaSO4;
②根據(jù)電荷守恒以及圖像進行分析;
(4)根據(jù)裝置圖,陽極產(chǎn)物是Cl2,根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律進行書寫;
(1)已知:第一步:;
第二步:;
根據(jù)蓋斯定律,由第一步第二步可得:;
答案為:;
(2)由題知:設轉(zhuǎn)化的為xmol,則有:
由的體積分數(shù)為有:,解之得:,;;
答案為:;;
(3)①由圖知,過程2的離子反應方程式為;
答案為:;
也可用于脫硫,且脫硫效果比NaClO更好,原因是和結合生成微溶的有利于反應的進行;
答案為:和結合生成微溶的有利于反應的進行;
②點時溶液的,根據(jù)電荷守恒可知,又根據(jù)圖象曲線可知:,:::1;
答案為:3:1;
(4)由圖知:陽極產(chǎn)生的氣體為,NO被氧化為反應的離子方程式;故答案為:。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣中CO、氮氧化物(NOx) 嚴重影響人們的生活和健康,化學工作者對氮氧化物的處理做了廣泛而深人的研究。
I.利用甲烷還原NOX
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) +CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ/mol ;
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol 。
(1)甲烷直接將NO2 還原為N2的熱化學方程式為______________________________。
(2)在恒容(2L)密閉容器中充入1molCH4和2moINO2進行(1)中反應,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率φ。(CH4)與溫度和壓強的關系如圖甲所示。
①若容器中的壓強為p2,y 點; v 正________V逆(填“大于"“等于“或“小于”)。
②圖中壓強大小P1_______ P2
③X 點對應溫度下反應的平衡常數(shù)K=______________ 。
II.某研究小組以Ag-ZSM-5為催化劑模擬汽車尾氣的處理,實現(xiàn)NO和CO反應轉(zhuǎn)化為無毒氣體。同時利用反應放出的熱量預熱NO 和CO。實驗測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖乙所示。
(1)高于773K,NO的轉(zhuǎn)化率降低的可能原因是_________________。
(2)為提高汽車尾氣中NO的轉(zhuǎn)化率,除了改變溫度、壓強外,還可以采取的措施有_________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,向某酸H3A水溶液滴加KOH溶液,混合溶液中lgX隨pH變化關系如圖所示,圖中X表示或或。下列說法正確的是( )
A.Ka2(H3A)的數(shù)量級為10-7
B.曲線Ⅰ表示pH與lg的變化關系
C.向H3A溶液中加入一定量的KOH溶液至pH=5時,=100.6
D.KH2A與K2HA等物質(zhì)的量混合的溶液中:3c(K+)=2[c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)+c(H3A)]
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測。某工廠對制鉻工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)回收與再利用工藝如下(硫酸浸液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+, Fe2+, Al3+, Ca2+, Mg2+)
常溫下部分陽離子的氫氧化物形成沉淀時溶液的pH見下表:
陽離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Ca2+ | Cr3+ |
開始沉淀時的pH | 1.9 | 7.0 | 9.6 | 4.2 | 9.7 | — |
沉淀完全時的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8.0 | 11.7 | 9.0(>9.0溶解) |
(1)酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施是_____________________________(至少一條)
(2)調(diào)pH=4.0是為了除去______________________(填Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+)
(3)鈉離子交換樹脂的原理為Mn++ n NaR → MRn+nNa+,被交換的雜質(zhì)離子是___________________________(填Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+)
(4)試配平下列氧化還原反應方程式:
____Na2Cr2O7+__SO2+____H2O =____Cr(OH)(H2O)5SO4+___Na2SO4
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據(jù)核外電子的排布特點推斷元素的性質(zhì):
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其基態(tài)原子的電子排布圖為_____,在周期表中位于___區(qū)。
(2) B元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子且只有一個未成對電子,B的基態(tài)原子的價層電子排布式為_______。
(3)請利用電子排布的相關知識穩(wěn)定性:Fe3+______Fe2+(填>或< ),原因___________,第一電離能:Mg____Al(填>或< )原因__________。
(4) 有以下物質(zhì):①H2 ②N2 ③CO2 ④N2H4⑤H2O2 ⑥HCN(H—C≡N);只有σ鍵的是______;既有σ鍵又有π鍵的是__________;含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是_____;含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是______;
(5) 通過 (3)的解答,請歸納基態(tài)原子核外電子排布除了符合構造原理外,泡利原理、洪特規(guī)則外,還有哪些結構穩(wěn)定__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學中存在許多平衡,如化學平衡、電離平衡、水解平衡、溶解平衡等等,對應的有化學平衡常數(shù)、電離平衡常數(shù)等。按要求回答下列問題:
(1)反應H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K1;反應HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)為K2,則K1、K2之間的關系式為___(平衡常數(shù)為同溫度下的測定值)
(2)汽車凈化原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是___。
(3)某二元酸(分子式用H2B表示)在水中的電離方程式是:H2B=H++HB-;HB-H++B2-。在0.1mol/L的Na2B溶液中,下列粒子濃度關系式正確的是___。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1mol/L B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=c(Na+)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-) D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
(4)下表為幾種酸的電離平衡常數(shù)
CH3COOH | H2CO3 | H2S |
1.8×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 |
則pH相同的CH3COONa、Na2CO3、NaHS溶液物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為___,少量CO2與NaHS反應的離子方程式為___。
(5)25℃時,向0.01molL-1的MgCl2溶液中,逐滴加入濃NaOH溶液,剛好出現(xiàn)沉淀時,溶液的pH為___;當Mg2+完全沉淀時,溶液的pH為___(忽略溶液體積變化,已知25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,已知lg2.4=0.4,lg7.7=0.9。
(6)已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列裝置或操作能達到實驗目的的是( 。
A.裝置可用于證明與NaOH溶液發(fā)生了反應
B.裝置中X為,可用于吸收氨或氯化氫
C.裝置可用于實驗室從食鹽水中提取氯化鈉
D.裝置可用于證明濃硫酸與乙醇共熱生成乙烯
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【題目】下列有關熱化學方程式及其敘述正確的是( )
A.氫氣的燃燒熱為285.5 kJmol-1,則水電解的熱化學方程式為:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) H=+285.8kJmol-1
B.1mol甲烷完全燃燒生成CO2 (g)和H2O(l)時放出890kJ熱量,它的熱化學方程式為 1/2CH4(g)+O2(g) 1/2CO2(g)+H2O(l) H=-445kJmol-1
C.已知2C(s)+O2(g) 2CO(g) H=-221kJmol-1,則C的燃燒熱為110.5 kJmol-1
D.HF與NaOH溶液反應:H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) H=-57.3kJmol-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】過氧乙酸(),是一種高效消毒劑,它可由冰醋酸和過氧化氫在濃硫酸催化作用下制得,實驗裝置和步驟如下:
①在三頸燒瓶中加入一定量冰醋酸與濃硫酸的混合物,再緩緩加入適量30%的雙氧水;
②不斷攪拌并控制裝置B中混合液的溫度為20~30℃至反應結束;
③接入儀器C和抽氣泵,在錐形瓶中收集得到產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)儀器C的名稱是____,儀器C中冷水流入口是____(填“a”或“b”)。
(2)為更好地控制反應溫度,應采用的加熱方法是_____。
(3)生成過氧乙酸的化學方程式為____。
(4)實驗測得產(chǎn)物過氧乙酸的百分含量隨反應物比例和反應時間的變化數(shù)據(jù)如下表。由表中數(shù)據(jù)可知,反應物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是_____,最佳反應時間約_____。
反應物比例CH3COOH/H2O2 | 反應時間 | ||||
0.5h | 1h | 3h | 5h | 7h | |
2:1 | 7.38% | 8.46% | 9.42% | 11.26% | 13.48% |
1:1 | 0.56% | 12.92% | 13.54% | 20.72% | 20.80% |
1:2 | 6.14% | 7.10% | 7.96% | 10.38% | 12.36% |
(5)產(chǎn)品中過氧乙酸濃度的測定:取2.00mL過氧乙酸產(chǎn)品試樣,加水稀釋成100mL;從中取出5.00mL,逐滴滴加酸性KMnO4溶液至溶液恰好呈粉紅色,以除去殘余的H2O2;再加入稍過量的KI溶液,發(fā)生反應CH3COOOH+2I-+2H+=I2+CH3COOH+H2O;反應完全后,滴入幾滴淀粉溶液,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3標準液滴定至終點(反應式為2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
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