【題目】汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
(1)已知:
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ·mol-1
③CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H3= 。
(2)反應③在熱力學上趨勢很大,其原因是 。在固定容器中按一定比例混合CH4與NO2后,提高NO2轉化率的反應條件是 。
(3)在130℃和180℃時,分別將0.50mol CH4和a mol NO2充入1L的密閉容器中發(fā)生反應③,測得有關數據如下表:
實驗編號 | 溫度 | 0分鐘 | 10分鐘 | 20分鐘 | 40分鐘 | 50分鐘 | |
1 | 130℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
2 | 180℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | 0.15 |
① 開展實驗1和實驗2的目的是 。
② 130℃時,反應到20分鐘時,NO2的反應速率是 。
③ 180℃時達到平衡狀態(tài)時,CH4的平衡轉化率為 。
④ 已知130℃時該反應的化學平衡常數為6.4,試計算a= 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y,該電極反應為 。
【答案】(1)-867kJ·mol-1
(2)此反應放出的熱量十分大;降低溫度、降低壓強
(3)①研究溫度對該化學平衡的影響
②0.025mol/(L·min)③70%④1.2
(4)NO2+NO3--e-═N2O5
【解析】
試題分析:(1)根據蓋斯定律,②+①得,CH4(g) + 2NO2(g)N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H3=-867 kJ·mol-1;(2)此反應放出的熱量十分大,所以反應③趨勢很大;在固定容器中按一定比例混合CH4與NO2后,反應放熱,降低溫度平衡正向移動NO2轉化率增大;減小壓強,平衡正向移動,NO2轉化率增大;(3)①實驗1和實驗2只有溫度不同,開展實驗1和實驗2的目的是研究溫度對該化學平衡的影響;② 130℃時,反應到20分鐘時,NO2的反應速率是0.025mol/(L·min);③ 180℃時達到平衡狀態(tài)時,CH4的物質的量為0.15mol,平衡轉化率為70%
a= 1.2mol
(4)根據裝置圖,石墨I電極是負極,失電子發(fā)生氧化反應,氮元素化合價升高為+5,石墨I電極上生成氧化物Y,Y是N2O5,電極反應是NO2 + NO3- -e- ═ N2O5。
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【題目】實驗室里做鈉跟水反應的實驗時,用到的儀器和藥品是 ( )
①試管夾 ②鑷子 ③小刀 ④濾紙 ⑤研缽 ⑥燒杯 ⑦坩堝 ⑧石棉網 ⑨玻璃片 ⑩藥匙
A. ①②③④ B. ②③④⑥⑨ C. ③④⑧⑨⑩ D. ②⑤⑦⑨⑩
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數值,下列有關敘述正確的是( )
A.78g 由Na2S和Na2O2組成的固體混合物,含有的陰離子數為NA
B.密閉容器中2molNO與1molO2充分反應,產物的分子數為2NA
C.5.6g鐵與足量鹽酸反應轉移的電子數為0.3NA
D.標準狀況下,2.24 LCCl4含有的共價鍵數為0.4NA
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【題目】下列說法不正確的是( )
A. 溴被稱為“海洋元素” B. 硅酸鈉可作建筑行業(yè)的黏合劑
C. 碳酸鈉可作治療胃酸過多的藥劑 D. 鎂可用于制造信號和焰火
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【題目】如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中.下列分析正確的是
A.K1閉合,鐵棒上發(fā)生的反應為2H+ + 2e﹣= H2↑
B.K1閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸降低
C.K2閉合,鐵棒不會被腐蝕,屬于外加電流的陰極保護法
D.K2閉合,電路中通過0.4NA個電子時,兩極共產生4.48L氣體
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【題目】某原電池總反應的離子方程式為:2Fe3++Fe=3Fe2+,不能實現(xiàn)該反應的原電池是( )
A. 正極為Cu,負極為Fe,電解質為FeCl3溶液
B. 負極為Fe,正極為C,電解質為Fe(NO3)2溶液
C. 正極為Ag,負極為Fe,電解質為Fe2(SO4)3溶液
D. 負極為Fe,正極為Pt,電解質為Fe2(SO4)3溶液
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【題目】據估計,地球上的綠色植物通過光合作用每年能結合來自CO2中的碳1500億噸和來自水中的氫250億噸,并釋放4000億噸氧氣。光合作用的過程一般可用下式表示:
CO2+H2O+微量元素(P.N等)(蛋白質.碳水化合物.脂肪等)+O2
下列說法不正確的是
A.某些無機物通過光合作用可轉化為有機物
B.碳水化合物就是碳和水組成的化合物
C.葉綠素是光合作用的催化劑
D.增加植被,保護環(huán)境是人類生存的需要
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【題目】將足量CO2通入NaOH和Ba(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物質的量(n)和通入CO2體積(V)的關系如圖,圖中AB段表示的先后離子方程式是
CO2+OH-=HCO3-
CO2+2OH-=CO32-+H2O
CO32-+Ba2+=BaCO3↓
④BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-
⑤CO32-+CO2+H2O=2HCO3-
A.②⑤ B.⑤④ C.④② D.④①
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【題目】用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”腐蝕銅印刷電路板后,所得溶液中Cu2+和Fe3+的物質的量濃度恰好相等。則已反應的Fe3+和反應前Fe3+物質的量之比為
A. 1∶2 B. 1∶3 C. 2∶3 D. 3∶5
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