題目列表(包括答案和解析)
環(huán)境污染中除了有害氣體產(chǎn)生的空氣污染外,重金屬離子在溶液中引起的水體污染也相當(dāng)嚴(yán)重.近年來城市汽車擁有量呈較快增長趨勢,汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空氣污染.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理及研究重金屬離子水污染的處理具有非常重要的意義.
(1)一定條件下,NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體.將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),若測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=?????? .
(2)工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例).
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng).
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí),吸收液質(zhì)量就增加44g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為??????????? .
(3)如圖是MCFC燃料電池,它是以水煤氣(CO、H2)為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì).A為電池的?????? 極(選填“正”或“負(fù)”).寫出B極電極反應(yīng)式?????????????????????????? .
(4)含鉻化合物有毒,對人畜危害很大.因此含鉻廢水必須進(jìn)行處理才能排放.
已知:
在含+6價(jià)鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵,使+6價(jià)鉻還原成+3價(jià)鉻;再調(diào)節(jié)溶液pH在6~8之間,使Fe3+和Cr3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因????????????????????????????? .
(5)鉻化學(xué)豐富多彩,由于鉻光澤度好,常將鉻鍍在其他金屬表面,同鐵、鎳組成各種性能的不銹鋼,CrO3大量地用于電鍍工業(yè)中.
CrO3具有強(qiáng)氧化性,熱穩(wěn)定性較差,加熱時(shí)逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示.則B點(diǎn)時(shí)剩余固體的成分是????????????? (填化學(xué)式).
環(huán)境污染中除了有害氣體產(chǎn)生的空氣污染外,重金屬離子在溶液中引起的水體污染也相當(dāng)嚴(yán)重.近年來城市汽車擁有量呈較快增長趨勢,汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空氣污染.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理及研究重金屬離子水污染的處理具有非常重要的意義.
(1)一定條件下,NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體.將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),若測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K= .
(2)工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例).
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng).
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí),吸收液質(zhì)量就增加44g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為 .
(3)如圖是MCFC燃料電池,它是以水煤氣(CO、H2)為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì).A為電池的 極(選填“正”或“負(fù)”).寫出B極電極反應(yīng)式 .
(4)含鉻化合物有毒,對人畜危害很大.因此含鉻廢水必須進(jìn)行處理才能排放.
已知:
在含+6價(jià)鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵,使+6價(jià)鉻還原成+3價(jià)鉻;再調(diào)節(jié)溶液pH在6~8之間,使Fe3+和Cr3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因 .
(5)鉻化學(xué)豐富多彩,由于鉻光澤度好,常將鉻鍍在其他金屬表面,同鐵、鎳組成各種性能的不銹鋼,CrO3大量地用于電鍍工業(yè)中.
CrO3具有強(qiáng)氧化性,熱穩(wěn)定性較差,加熱時(shí)逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示.則B點(diǎn)時(shí)剩余固體的成分是 (填化學(xué)式).
(16分)碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請回答下列問題:
(1)在化工生產(chǎn)過程中,少量CO的存在會(huì)引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ②
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)ΔH 0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系,曲線I、II、III對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為 ;測得B(X1,60)點(diǎn)氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1= 。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是 (填序號)。
A.正反應(yīng)速率先增大后減小 | B.逆反應(yīng)速率先增大后減小 |
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大 | D.反應(yīng)物的體積百分含量增大 |
(14分)燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空氣中,可采用以下措施對燃煤煙氣進(jìn)行處理。
(1)脫硝:選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)轉(zhuǎn)化為無害氣體,發(fā)生如下反應(yīng):
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(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(xué)方程式為 。
(2)脫硫:①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的
空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤400噸(煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%),若燃燒時(shí)煤中的硫全
部轉(zhuǎn)化成二氧化硫,用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏,則可生產(chǎn)石膏 噸。
②新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(ZnFe2Ox),由該鐵酸鹽(ZnFe2O4)經(jīng)高溫還原制得,常溫下,它能使工業(yè)廢氣中酸性氧化物分解除去,轉(zhuǎn)化流程如圖所示:若2molZnFe2Ox與足量SO2可生成1.0molS,
則x= 。
(3)脫碳:從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),
分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖11所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1mol CO2和3 mol H2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖12所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 molH2O(g) (保持溫度不變),則此平衡將 移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”)
③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖13所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為 。
(14分)燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空氣中,可采用以下措施對燃煤煙氣進(jìn)行處理。
(1)脫硝:選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)轉(zhuǎn)化為無害氣體,發(fā)生如下反應(yīng):
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(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(xué)方程式為 。
(2)脫硫:①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤400噸(煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%),若燃燒時(shí)煤中的硫全部轉(zhuǎn)化成二氧化硫,用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏,則可生產(chǎn)石膏 噸。
②新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(ZnFe2Ox),由該鐵酸鹽(ZnFe2O4)經(jīng)高溫還原制得,常溫下,它能使工業(yè)廢氣中酸性氧化物分解除去,轉(zhuǎn)化流程如圖所示:若2molZnFe2Ox與足量SO2可生成1.0molS,
則x= 。
(3)脫碳:從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),
分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖11所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖12所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)(保持溫度不變),則此平衡將 移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”)
③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖13所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為 。
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