【題目】研究碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等大氣污染物的處理,對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。
(1)已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-1160.0kJ·mol-1
則2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),ΔH=___ kJ·mol-1。
(2)氮氧化物和硫氧化物在一定條件下會發(fā)生反應(yīng),NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0,從而實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)換降低能耗。某化學(xué)小組對該反應(yīng)進行相關(guān)實驗探究:在固定體積的密閉容器中,使用某種催化劑,改變原料氣配比進行多組實驗(各次實驗的溫度可能相同,也可能不同),測得NO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示:
①如果要將圖中B點改變?yōu)?/span>A點,應(yīng)采取的措施是___;
②若B點對應(yīng)實驗中,SO2(g)的起始濃度為c0mol·L-1,經(jīng)過tmin達到平衡狀態(tài),該時段反應(yīng)速率υ(NO2)=____mol·L-1·min-1,化學(xué)平衡常數(shù)K=___;
③圖中B、C兩點對應(yīng)的實驗溫度分別為TB和TC,通過計算判斷TB__TC(填>、=、或<)。
(3)SCR(選擇性催化還原)脫硝法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法。主要反應(yīng)原理為:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。其他條件相同在甲、乙兩種催化劑作用下,經(jīng)過相同時間,NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。
①工業(yè)上選擇催化劑____(填“甲”或“乙”)原因是____。
②在催化劑甲的作用下,圖中M點處(對應(yīng)溫度為210℃)NO的轉(zhuǎn)化率___(填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率。高于210℃時NO的轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是___。
【答案】-744.9 降低溫度 1 < 乙 乙的催化活性高(或乙的催化效率高) 一定不是 催化劑活性降低(或副反應(yīng)增多)
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律計算ΔH;
(2)①如果要將圖中B點的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>A點的平衡狀態(tài),平衡轉(zhuǎn)化率增大,平衡正向進行;
②根據(jù)反應(yīng)速率、計算即可;
③圖中B、C兩點對應(yīng)的實驗溫度分別為TB和TC,B點二氧化氮轉(zhuǎn)化率為50%,C點二氧化氮轉(zhuǎn)化率30%,計算B、C點對應(yīng)反應(yīng)的平衡常數(shù)判斷反應(yīng)溫度高低;
(3)①根據(jù)圖象,催化劑在低溫下對NO轉(zhuǎn)化率的影響分析;
②使用不同催化劑、溫度相同時平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)相等;甲催化劑隨溫度升高NO轉(zhuǎn)化率先增大后減小,高于210℃時,NO轉(zhuǎn)化率降低是催化劑活性降低;
(1)①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.2kJ·mol-1;
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ·mol-1;
③CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-1160.0kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律,將×(③-②+①×2)得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-744.9 kJ·mol-1;故答案為:-744.9;
(2)①如果要將圖中B點的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>A點的平衡狀態(tài),平衡轉(zhuǎn)化率增大,平衡正向進行,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故答案為:降低溫度;
②B點二氧化氮轉(zhuǎn)化率為50%,n(NO2):n(SO2)=1, SO2(g)的起始濃度為c0molL-1,c(NO2)=c0 molL-1,根據(jù)三段式:
NO2 (g) + SO2 (g) SO3 (g) + NO (g)
起始量(mol/L) c0 c0 00
變化量(mol/L) 0.5c0 0.5c0 0.5c0 0.5c0
平衡量(mol/L) 0.5c0 0.5c0 0.5c0 0.5c0
;,故答案為:;;
③NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0,反應(yīng)為放熱反應(yīng),圖中B、C兩點對應(yīng)的實驗溫度分別為TB和TC,B點二氧化氮轉(zhuǎn)化率為50%,n(NO2):n(SO2)=1, SO2(g)的起始濃度為c0molL-1,c(NO2)=c0 molL-1,根據(jù)三段式:
NO2 (g) + SO2 (g) SO3 (g) + NO (g)
起始量(mol/L) c0 c0 00
變化量(mol/L) 0.5c0 0.5c0 0.5c0 0.5c0
平衡量(mol/L) 0.5c0 0.5c0 0.5c0 0.5c0
B點平衡常數(shù)K(B)=1,
C點二氧化氮轉(zhuǎn)化率30%,n(NO2):n(SO2)=1.5,SO2(g)的起始濃度為c0molL-1,c(NO2)=1.5c0mol/L,根據(jù)三段式:
NO2 (g) + SO2 (g) SO3 (g) + NO (g)
起始量(mol/L)1.5c0 c0 00
變化量(mol/L)0.45c0 0.45c0 0.45c0 0.45c0
平衡量(mol/L)1.05c0 0.55c0 0.45c0 0.45c0
平衡常數(shù)K(C)=0.35;
平衡常數(shù):B點大于C點,說明反應(yīng)溫度TB<TC,故答案為:<;
(3)①結(jié)合圖象中曲線變化可知,低溫下使用催化劑乙在相同時間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率大,使用催化劑乙反應(yīng)速率快,工業(yè)上選擇催化劑乙,
故答案為:乙;乙的催化活性高(或乙的催化效率高);
②M點NO的轉(zhuǎn)化率小于相同溫度下使用催化劑乙時NO的轉(zhuǎn)化率,則圖中M點(對應(yīng)溫度為210℃)NO的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率;使用甲催化劑隨溫度升高NO轉(zhuǎn)化率先增大后減小,高于210℃時,NO轉(zhuǎn)化率降低是催化劑活性降低或副反應(yīng)增多,故答案為:一定不是;催化劑活性降低(副反應(yīng)增多);
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【題目】是阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.23 g Na在氧氣中充分燃燒生成,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2
B.的NaOH溶液中,含有的數(shù)日為0.01
C.電子數(shù)為的分子的質(zhì)量為1.6g
D.標準狀況下,3.36 L的中含有氧原子的數(shù)目為0.45
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是
A. 向含2molFeBr2的溶液中通入2molCl2:2Fe2++Cl2═2Cl-+2Fe3+
B. 向2molNaAlO2溶液中滴加5molHCl溶于水中:2AlO2- + 5H+ = Al3+ + Al(OH)3↓+ H2O
C. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至中性:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
D. 往氫氧化鈉溶液中通入少量SO2與水反應(yīng)OH- + SO2 = HSO3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列化學(xué)反應(yīng),按要求回答問題:
A.(NH4)2SO32NH3↑+H2O+SO2↑ B.2CO+O22CO2
C.2C+SiO2Si+2CO↑ D.NH4NO3N2O+ 2H2O
E.CaCO3 + CO2+ H2O=Ca(HCO3)2 F.MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
(1)以上反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是________________(填上述反應(yīng)的編號);
(2)在反應(yīng)MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O中:
①氧化劑是___________,氧化產(chǎn)物是________。
②在該反應(yīng)方程式中用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_______________。
③若產(chǎn)生了標準狀況下3.36L的氯氣,則被氧化的HCl的物質(zhì)的量為________摩爾。
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【題目】據(jù)預(yù)測,到2040年我國煤炭消費仍將占能源結(jié)構(gòu)的三分之一左右。H2S在催化活性碳(AC)表面的遷移,對煤的清潔和綜合應(yīng)用起了很大的促進作用,其機理如圖所示,其中ad表示物種的吸附狀態(tài)。下列有關(guān)敘述錯誤的是
A.圖中陰影部分表示H2S分子的吸附與離解
B.AC表面作用的溫度不同,H2S的去除率不同
C.H2S在AC表面作用生成的產(chǎn)物有H2O、H2、S、SO2、CS2等
D.圖中反應(yīng)過程中只有H—S鍵的斷裂,沒有H—S鍵的形成
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】自然界的氮循環(huán)如圖所示。下列說法中,不正確的是( )
A. 工業(yè)合成氨屬于人工固氮
B. 雷電作用下N2與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C. 在氮循環(huán)過程中不涉及氧化還原反應(yīng)
D. 含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉(zhuǎn)化
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【題目】下列說法中,正確的是
A.36 g H2O的物質(zhì)的量為1 mol
B.常溫常壓下,1mol Cl2的體積是22.4 L
C.0.5mol·L-1NaCl溶液中含有0.5mol Na+
D.1molCO2中含有的分子數(shù)約為6.02×1023
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【題目】我國科學(xué)家發(fā)明了一種“可固氮”的鎂-氮二次電池,其裝置如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.固氮時,電池的總反應(yīng)為3Mg+N2=Mg3N2
B.脫氮時,釕復(fù)合電極的電極反應(yīng)式為Mg3N2-6e-=3Mg2++N2
C.固氮時,外電路中電子由釕復(fù)合電極流向鎂電極
D.當無水LiCl—MgCl2混合物受熱熔融后電池才能工作
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【題目】化學(xué)與人類生活密切相關(guān)。請按要求回答下列問題:
(1)K2FeO4是一種重要的凈水劑,可用下列方法制得:2Fe(OH)3 +3Cl2 +10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O。在該反應(yīng)中,還原劑是_____,當反應(yīng)中有0.5mol K2FeO4生成時,消耗Cl2在標況下的體積為_________,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_____。
(2)宇航員常用過氧化鈉作供氧劑,寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。
(3)廚房里小蘇打常作面包和糕點的發(fā)泡劑,寫出小蘇打溶于水的電離方程式:___________。
(4)工業(yè)上制漂白粉的化學(xué)方程式為_______________________________,新制氯水在陽光照射下產(chǎn)生無色氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。
(5)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔來制造印刷電路板。寫出FeCl3溶液與銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____________________。若向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是________。
A.有銅無鐵 B.有鐵無銅 C.鐵、銅都有 D.鐵、銅都無
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