【題目】研究碳、氮及其化合物的轉化對于環(huán)境的改善有重大意義。
(1)氧化還原法消除NOx的轉化如下:NO NO2 N2
已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ·mol-1
則反應Ⅰ的熱化學方程式為_____________________________________________。
(2)有人設想將CO按下列反應除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,請你分析該設想能否實現(xiàn)并說明理由是____________________________________________。
(3)甲酸的電離平衡常數Ka=1.70×10-4。向20 mL 0.1 mol·L-1的甲酸鈉溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L-1的鹽酸,混合液呈________(填“酸”或“堿”)性,溶液中離子濃度從大到小的順序為______________________。
(4)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2 L恒容密閉容器中加入0.100 0 mol NO和2.030mol固體活性炭,生成A、B兩種氣體,在不同溫度下測得平衡體系中各物質的物質的量如表所示:
溫度 | 固體活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol |
200 ℃ | 2.000 | 0.040 0 | 0.030 0 | 0.030 0 |
335 ℃ | 2.005 | 0.050 0 | 0.025 0 | 0.025 0 |
①該反應的正反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
②200 ℃時,平衡后向恒容容器中再充入0.1 mol NO,再次平衡后,NO的百分含量將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③計算反應在335 ℃時的平衡常數為________。
(5)工業(yè)生產尾氣中的CO2捕獲技術之一是氨水溶液吸收技術,工藝流程是將煙氣冷卻至15.5~26.5℃后用氨水吸收過量的CO2,該反應的化學方程式為_______________________。在用氨水吸收前,煙氣需冷卻至15.5~26.5℃的可能原因是____________________________。
【答案】3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) ΔH=-317.1 kJ·mol-1 不能,該反應是焓增、熵減的反應,根據ΔG=ΔH-T·ΔS,ΔG>0 酸 c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) 放熱 不變 0.25 NH3·H2O +CO2= NH4HCO3 降低吸收過程中氨水的揮發(fā),促進氨水對CO2的吸收
【解析】
(1)①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ/mol,②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ/mol,反應I的反應方程式為3NO+O3=3NO2,因此①+②得出3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=(-200.9kJ·mol-1-116.2kJ·mol-1)=-317.1kJ·mol-1;
(2)根據△G=△H-T△S,能夠自發(fā)進行,說明△G<0;根據信息,該反應△H>0,該反應為熵減過程,即△S<0,復合判據△G>0,該反應不能自發(fā)進行;
(3)兩種溶液混合后,溶質為HCOOH、HCOONa和NaCl,且三者物質的量相等,甲酸的電離平衡常數Ka=1.70×10-4,則HCOO-的水解平衡常數Kh=Kw/Ka=1×10-14/(1.7×10-4)=1/1.7×10-10<1.70×10-4,甲酸的電離程度大于HCOO-水解程度,溶液顯酸性,離子濃度大小順序是c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-);
(4)①根據表中數據,335℃平衡時NO的物質的量比200℃時大,說明升高溫度,平衡向逆反應方向移動,即正反應為放熱反應;
②根據表中200℃時各物質起始物質的量和平衡時物質的量可知,NO、固體活性炭、A、B轉化物質的量依次為0.06mol、0.03mol、0.03mol、0.03mol,則NO、固體活性炭、A、B的化學計量數之比為2:1:1:1,該反應方程式為2NO(g)+C(s)A(g)+B(g),活性炭為固體,再通入NO,相當于在原來的基礎上增大壓強,增大壓強平衡不移動,NO的百分含量不變;
③335℃時K===0.25;
(5)氨水吸收過量的CO2,其反應的化學方程式為NH3·H2O+CO2=NH4HCO3;氨水易揮發(fā),NH3·H2O受熱易分解,因此冷卻至15.5~26.5℃可能原因是降低吸收過程中氨水的揮發(fā),促進氨水對CO2的吸收。
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【題目】下列說法正確的是
A. 將純水加熱至較高溫度,Kw變大、pH變小、呈酸性
B. 常溫下,將pH=4的醋酸溶液稀釋后,溶液中所有離子的濃度均降低
C. 向0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入少量冰醋酸,溶液的pH減小,醋酸電離程度變大
D. 等體積、pH都為3的酸HA和HB分別與足量的Zn反應,HA放出的H2多,說明HA的酸性小于HB
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【題目】某溶液中只可能含有下列離子中的幾種:K+、NO、SO、NH、CO(不考慮溶液中少量的H+和OH-),取200mL該溶液,分為兩等份進行下列實驗:
實驗1:第一份加入足量的燒堿并加熱,產生的氣體在標準狀況下為224mL;(已知NH4+在堿性條件下可以生產氨氣)
實驗2:第二份先加入足量的鹽酸,無現(xiàn)象,再加入足量的BaCl2溶液,得固體2.33g。
下列說法正確的是( )
A. 該溶液中無法確定是否含有K+
B. 該溶液中肯定含有NO、SO、NH、CO
C. 不能確定該溶液中是否含有NO
D. 該溶液中一定含K+,且c(K+)= 0.1mol/L
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【題目】已知pOH=-lgc(OH-)。T℃時,往50mL0.1mol·L-1MOH溶液中滴加0.1mol·L-1鹽酸,溶液pH、pOH隨滴入鹽酸體積的變化如下圖所示,以下說法正確的是
A. 鹽酸與MOH溶液恰好中和時溶液pH=6.5
B. a=12
C. 鹽酸滴定MOH實驗中選擇酚酞做指示劑比選甲基橙誤差更小
D. T℃時,MOH的電離平衡常數Kb約為1.0×10-3
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【題目】定量分析是化學實驗中重要的組成部分。
Ⅰ.中和熱的測定:在實驗室中,用50 mL 0.40 mol/L的鹽酸與50 mL 0.50mol/L的NaOH溶液反應測定中和熱。假設此時溶液密度均為1 g/cm3,生成溶液的比容熱c = 4.18 J/(g℃),實驗起始溫度為T1℃,終止溫度為T2℃,則中和熱△H=___kJ/mol。
Ⅱ.氧化還原滴定實驗與中和滴定類似。為測定某H2C2O4溶液的濃度,取該溶液于錐形瓶中,加入適量稀H2SO4后,用濃度為c mol/L KMnO4標準溶液滴定。
(1)滴定原理為:(用離子方程式表示)___________。
(2)達到滴定終點時的顏色變化為___________ 。
(3)如圖表示50mL滴定管中液面的位置,此時滴定管中液面的___________讀數為mL。
(4)為了減小實驗誤差,該同學一共進行了三次實驗,假設每次所取H2C2O4溶液體積均為VmL,三次實驗結果記錄如下:
實驗序號 | ① | ② | ③ |
消耗KMnO4溶液體積/mL | 26.53 | 24.02 | 23.98 |
從上表可以看出,實驗①中記錄消耗KMnO4溶液的體積明顯多于②③,其原因可能是 ______________________。
A.滴加KMnO4溶液過快,未充分振蕩,剛看到溶液變色,立刻停止滴定
B.①滴定盛裝標準液的滴定管裝液前用蒸餾水清洗過,未用標準液潤洗,②③均用標準液潤洗
C.實驗結束時俯視刻度線讀取滴定終點時KMnO4溶液的體積
D.①滴定用的錐形瓶用待測液潤洗過,②③未潤洗
(5)H2C2O4的物質的量濃度=______________mol/L。
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【題目】短周期主族元素X和Y形成能夠離子化合物XY2。且該離子化合物中陰、陽離子具有相同的電子層結構。下列說法不正確的是( )
A.離子半徑:X2+<Y-
B.原子序數:X<Y
C.該化合物中只存在離子鍵
D.原子最外層電子數X<Y
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【題目】下列事實能用勒夏特列原理解釋的是
A. 工業(yè)制硫酸采用二氧化硫催化氧化,高溫可以提高單位時間SO3的產量
B. 合成氨工業(yè)中使用鐵觸媒做催化劑
C. 用飽和食鹽水除去氯氣中氯化氫雜質
D. 容器中有2HI(g)H2(g)+I2(g),增大壓強顏色變深
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【題目】AG均分別代表一種物質,結合如圖所示的轉化關系(框圖中的部分產物已略去),回答下列問題:
已知:I.天然有機高分子化合物A,是一種遇到碘水能變藍的多糖;
Ⅱ. H為丙三醇(CH2OH-CHOH-CH2OH),G有香味。
(1)①C→E的反應類型為_________。
②與出D→C的化學反應方程式:_________。
③寫出F與H以物質的量3:1濃硫酸、加熱條件下發(fā)生的化學方程式:_____。
(2)人在劇列運動后腿和胳膊會感到酸脹或疼痛,原因之一是B(C6H12O6)→2C3H6O3(乳酸)。某研究小組為了研究乳酸(無色液體,與水混溶)的性質,做了如下實驗:
①取90g乳酸飽和NaHCO3溶液反應,測得生成的氣體體積為22.4L(標準狀況下);
②另取90g乳酚與過量的金屬鈉反應,測得生成的氣體體積為22.4L(標準狀況下)。
由以上實驗推知乳酸分子含有的官能團名稱________;試寫出所有符合上述條件有機物的同分異構體的結構簡式________。
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【題目】硒及其化合物在生產、生活中有著廣泛的應用,摻雜硒的納米氧化亞銅常用作光敏材料、電解錳行業(yè)催化劑等。
(1)酸性溶液中Na2SO3將H2SeO3和H2SeO4還原為曬單質的反應如下:
H2SeO3(aq)+2SO2(g)+H2O(l)=Se(s)+2H2SO4(aq) △H1
2H2SeO4(aq)+Se(s)+H2O(l)=3H2SO4(aq) △H2
H2SeO4(aq)+2SO2(g)+2H2O(l)=Se(s)+3H2SO4(aq) △H3
實驗中控制其他條件不變(鹽酸濃度等),與硒還原率關系如圖1。在A點之前,隨著的增加,Se的還原率不斷升高的原因是_____________。
(2)向Na2SeO3溶液中加入適量的AgNO3溶液,得到Ag2Se納米晶體,同時產生N2。該反應的離子方程式為 ______。
(3)制 PbSe 納米管時還產生了副產物PbSeO3。己知:Ksp(PbSeO3)=3×l0-12, Ksp(PbSe)= 3×l0-38。為了除去PbSe中混有的PbSeO3,可以采取的措施是______。
(4)實驗室測得堿性條件下PbSe納米管在電極表面的氧化還原行為,結果如圖2所示。其中一條曲線上的峰表示氧化過程,另一條曲線上的峰表示還原過程。整個過程共發(fā)生如下變化:Pb(OH)2—PbO2;Pb(OH)2—Pb; PbSe—Se; PbO2→Pb(OH)2,各物質均難溶于水。峰1對應的電極反應式為:PbSe-2e-+2OH-=Pb(OH)2+Se;則峰2對應的電極反應式為 ______。
(5)摻雜硒的納米Cu2O催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ/mol。按n(H2):n(CO)=1:1的投料比將H2與CO充入VL的恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應,測得CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如下圖所示。
①壓強P1、P2、P3由小到大的順序是 __________。
②T1 ℃時若向該容器中充入2.0 mol H2和2.0 mol CO發(fā)生上述反應,5 min后反應達到平衡(M點),則M點對應條件下反應的平衡常數為 ______。
(6)將CuCl水解再熱分解可得到納米Cu2O。CuCl 水解的反應為 CuCl(s) +H2O(1) CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq),該反應的平衡常數 K與此溫度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的關系為K=________。
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