【題目】大氣污染越來越成為人們關(guān)注的問題,煙氣中的 NOx 必須脫除(即脫硝)后才能排放。
(1)已知:CH4(g)+2O2 (g)===CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890.3 kJ·mol-1;N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1;CH4 可用于脫硝,其熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(1),ΔH=_____。
(2)C2H4 也可用于煙氣脫硝。為研究溫度、催化劑中 Cu2+負(fù)載量對 NO 去除率的影響,控制其它條件一定,實驗結(jié)果如圖 所示。為達(dá)到最高的 NO 去除率,應(yīng)選擇的反應(yīng)溫度和 Cu2+負(fù) 載量分別是_____。
(3)臭氧也可用于煙氣脫硝。一種臭氧發(fā)生裝置原理如圖 所示。陽極(惰性電極)的電極反應(yīng) 式為_____。
(4) NO 直接催化分解(生成 N2 與 O2)也是一種脫硝途徑。在不同條件下, NO 的分解產(chǎn)物不同。在高壓下,NO 在 40 ℃下分解生成兩種化合物, 體系中各組分物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖 所示。寫出 Y 和 Z 的化 學(xué)式: _____。
【答案】-1250.3kJ·mol1 350℃左右、3% 3H2O-6e=O3↑+6H+ N2O、NO2
【解析】
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJmol-1,②N2(g)+O2(g)═2NO(g) △H=+180kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),據(jù)此計算;
(2)根據(jù)圖象找出NO去除率最高時對應(yīng)的溫度和催化劑中Cu2+負(fù)載量;
(3)酸性條件下,水在陽極失電子生成臭氧;
(4)NO在40℃下分解生成兩種化合物,根據(jù)元素守恒可知生成的為N的氧化物,由圖象可知3molNO生成兩種氮的氧化物各為1mol,根據(jù)原子守恒判斷產(chǎn)物。
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJmol-1,②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),△H=-890.3kJmol-1-2×(+180kJmol-1)=-1250.3 kJmol-1,故答案為:-1250.3 kJmol-1;
(2)由圖1可知在350℃左右,催化劑中Cu2+負(fù)載量為3%時,NO去除率最高,故答案為:350℃左右、3%;
(3)酸性條件下,水在陽極失電子生成臭氧,生成1mol臭氧轉(zhuǎn)移6mol電子,則電極方程式為:3H2O-6e-═O3↑+6H+,故答案為:3H2O-6e-═O3↑+6H+;
(4)NO在40℃下分解生成兩種化合物,根據(jù)元素守恒可知生成的為N的氧化物,氮元素的氧化物有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5,由圖象可知3molNO生成兩種氮的氧化物各為1mol,其反應(yīng)方程式為:3NO=Y+Z,根據(jù)原子守恒可知為N2O、NO2,故答案為:N2O、NO2。
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【題目】下圖表示某可逆反應(yīng)在使用和未使用催化劑時,反應(yīng)過程和能量的對應(yīng)關(guān)系。下列說法一定正確的是
A. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B. a與b相比,a的反應(yīng)速率更快
C. a與b相比,反應(yīng)的平衡常數(shù)一定不同
D. 反應(yīng)物吸收的總能量小于生成物釋放的總能量
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【題目】在某一溫度下,某一密閉容器中,M、N、R三種氣體濃度的變化如圖a所示,若其它條件不變,當(dāng)溫度分別為T1和T2時,N的體積分?jǐn)?shù)與時間關(guān)系如圖b所示.則下列結(jié)論正確的是( )
A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式△H>0
B.達(dá)到平衡后,若其他條件不變,減小容器體積,平衡向逆反應(yīng)方向移動
C.達(dá)到平衡后,若其它條件不變,升高溫度,正、逆反應(yīng)速度均增大,M的轉(zhuǎn)化率減小
D.達(dá)到平衡后,若其他條件不變,通入稀有氣體,平衡一定向正反應(yīng)方向移動
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【題目】碲(Te)具有兩性特征,銅陽極泥是提取碲的主要原料,碲在銅陽極泥中主要以Me2Te(Me表示金屬Cu、Pb、Au、Ag等)的形式存在。
(1)利用“氯化浸出-還原法”制備Te的工藝流程如下所示。
①浸出液的主要成分為CuSO4、 HAuCl4、H2TeO3,則浸出渣的主要成分為___________(填化學(xué)式);“浸出”過程中,加入NaCl的作用是___________。“浸出”過程中,有少量污染性氣體生成,需要進(jìn)行尾氣處理,該氣體是___________(填化學(xué)名稱)
②已知 HAuCl4是一種強(qiáng)酸,則“一級還原”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
③欲得到64g碲,則“二級還原”過程中至少需通入___________mol SO2。
(2)“氧化堿浸-電解法”指的是在氧化劑的作用下,Cu2Te與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2TeO3,經(jīng)電解即可獲得Te。
①以空氣為氧化劑進(jìn)行“氧化堿浸”的化學(xué)方程式為___________。
②電解過程中,陰極的電極反應(yīng)式為___________。
③與“氯化浸出-還原法”相比“氧化堿浸-電解法”的優(yōu)點是___________(任寫一點)
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【題目】電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示,下列敘述錯誤的是
A. M室發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. a、c為陰離子交換膜,b為陽離子交換膜
C. N室中:a%<b%
D. 理論上每生成1 mol H3BO3,兩極室共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下16.8 L氣體
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【題目】已知:乙二酸俗稱草酸(結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCOOH,可簡寫為H2C2O4)。25℃時,草酸鈣的Ksp=4.0×108,碳酸鈣的Ksp=2.5×109;卮鹣铝袉栴}:
(1)25℃時向20mL碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×104mol/L的草酸鉀溶液20mL,能否產(chǎn)生沉淀________(填“能”或“不能”)。
(2)酸性KMnO4溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng),某探究小組利用反應(yīng)過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應(yīng)速率的因素。
I.實驗前首先用濃度為0.1000molL1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸。
①滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是________(填編號)。
②判斷滴定終點的方法是:________。
③若配制酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時,俯視容量瓶的刻度線,會使測得的草酸溶液濃度__________(填“偏高”或“偏低”或“不變”)。
Ⅱ.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為0.2000molL1.用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為8mL)。
實驗編號 | 溫度 (℃) | 催化劑用量 (g) | 酸性高錳酸鉀溶液 | 實驗?zāi)康?/span> a.實驗1和2探究 | |
體積(mL) | 濃度(molL1) | ||||
1 | 25 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
b.實驗1和3探究反應(yīng)物濃度對該反應(yīng)速率的影響;c.實驗1和4探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響。 | |||||
2 | 50 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
3 | 25 | 0.5 | 4 | 0.0100 | |
4 | 25 | 0 | 4 | 0.1000 |
④寫出表中a對應(yīng)的實驗?zāi)康?/span>________;
⑤該小組同學(xué)對實驗1和3分別進(jìn)行了三次實驗,測得以下實驗數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計時):
實驗編號 | 溶液褪色所需時間(min) | ||
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
3 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
分析上述數(shù)據(jù)后得出“當(dāng)其它條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。某同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對速率影響”的實驗方案設(shè)計中存在問題,從而得到了錯誤的實驗結(jié)論,請簡述改進(jìn)的實驗方案______。
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【題目】被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池,其電池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH)。下列說法正確的是( )
A.該電池的正極為鋅
B.該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用
C.當(dāng)65 g Zn完全溶解時,流經(jīng)電極的電子為1mol
D.電池正極反應(yīng)式為2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-
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【題目】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料,在700℃時反應(yīng)制造出納米級金剛石粉末和另一種化合物。該成果發(fā)表在世界權(quán)威的《科學(xué)》雜志上,被科學(xué)家們高度評價為“稻草變黃金”。下列有關(guān)說法中,你認(rèn)為錯誤的是( )
A. Na的還原性強(qiáng)于金剛石B. 另一種化合物是NaCl
C. 納米級金剛石粉末可以透過半透膜D. 這個反應(yīng)是置換反應(yīng)
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【題目】金屬鉻是硬度最高的金屬,常用于制造不銹鋼和儀器儀表的金屬表面鍍鉻,可用鉻鐵礦(主要成分為FeCr2O4,含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì))冶煉金屬鉻;卮鹣铝袉栴}:
I.焦炭冶煉法。反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCr2O4+4CFe+2Cr+4CO ,該方法的優(yōu)點是過程簡單,主要缺點是___。
Ⅱ.鋁熱冶煉法。冶煉流程如下:
已知:4FeCr2O4+8Na2CO3 +7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1)步驟①所得浸出液中的陰離子除CrO42-、CO32-、OH-外,還有____(忽略水解,填化學(xué)式)。
(2)步驟③需將pH調(diào)____(填“大”或“小”)。
(3)步驟④反應(yīng)的離子方程式為____。若加H2SO4前c(CrO42-) =0. 020 mol/L,將溶液pH調(diào)至3時CrO42-濃度降為1.0×10-5 mol/L(加入H2SO4引起的體積變化可忽略),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____
(4)相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖。步驟⑤需先得到較純的 Na2Cr2O7·2H2O晶體,其操作方法是____。
(5)步驟⑥除生成Cr2O3外,還生成了Na2CO3和CO,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ___?筛挠Na2 CrO4和Na2S反應(yīng)得到Cr(OH)3,再熱分 解得到Cr2O3。請配平下列化學(xué)方程式:___Na2CrO4+___Na2S+___H2O =___Cr(OH)3+___Na2 S2O3+___NaOH___
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