【題目】近年來(lái)全國(guó)各地長(zhǎng)期被霧霾籠罩,霧霾顆粒中汽車尾氣占20%以上。已知汽車尾氣中的主要污染物為NOx、CO、超細(xì)顆粒(PM2.5)等有害物質(zhì)。目前,已研究出了多種消除汽車尾氣污染的方法。根據(jù)下列示意圖回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:
寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________
(2)空燃比較易產(chǎn)生CO,有人提出可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)===2C(s)+O2(g)來(lái)消除CO的污染。判斷該設(shè)想是否可行,并說(shuō)出理由:_____________________。
(3)在汽車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器可實(shí)現(xiàn)反應(yīng):
(Ⅱ)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH <0 。若該反應(yīng)在恒壓的密閉容器中進(jìn)行,則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是_______________
A.其他條件不變,增大催化劑與反應(yīng)物的接觸面積,能提高反應(yīng)速率,使平衡常數(shù)增大
B.平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小
C.在恒溫條件下,混合氣體的密度不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
D.平衡時(shí),其他條件不變,增大NO的濃度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都增大
(4)將NO和CO以一定的流速通過(guò)兩種不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng)(Ⅱ),經(jīng)過(guò)相同時(shí)間內(nèi)測(cè)量逸出氣體中NO的含量,從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示。以下說(shuō)法正確的是__________。
A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響
C.在該題條件下,兩種催化劑分別適宜于55 ℃和75 ℃左右脫氮甲醇﹣空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車的車載電池,其工作原理示意圖如圖甲,
該燃料電池的電池反應(yīng)式為 2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)
①負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______________,氧氣從_______________(填b或c)口通入
②用該原電池電解AgNO3溶液,若Fe電極增重5.4g,則燃料電池在理論上消耗的氧氣的體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
【答案】 N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH =+183 kJ·mol-1 不合理。該反應(yīng)焓增、熵減,任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行或該反應(yīng)ΔH>0,ΔS<0,則ΔG>0 C C c 280 mL
【解析】(1)本題考查焓變的計(jì)算,△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=(945+498-630×2)kJ·mol-1=+183kJ·mol-1;(2)本題考查化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,根據(jù)△G=△H-T△S,此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即△H>0,根據(jù)反應(yīng)方程式,屬于熵增,即△S>0,因此△G>0,不能自發(fā)進(jìn)行,此設(shè)計(jì)不可行;(3)本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,A、化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,因此使用催化劑,化學(xué)平衡常數(shù)不變,故錯(cuò)誤;B、升高溫度,正逆反應(yīng)速率都增大,故錯(cuò)誤;C、組分都是氣體,因此氣體質(zhì)量不變,恒壓狀態(tài)下,反應(yīng)前氣體系數(shù)大于反應(yīng)后氣體系數(shù),因此氣體體積是減小的過(guò)程,即當(dāng)密度不再改變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;D、NO也是反應(yīng)物,增大NO的濃度,CO的轉(zhuǎn)化率增大,但NO的轉(zhuǎn)化率降低,故錯(cuò)誤;(4)考查影響化學(xué)平衡的因素,A、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)無(wú)影響,故錯(cuò)誤;B、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,反應(yīng)前的氣體系數(shù)之和大于反應(yīng)后,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),脫氮率增加,故錯(cuò)誤;C、催化效率最高,說(shuō)明是適宜溫度,根據(jù)圖像,即55℃和75℃,故正確;(5)本題考查電極反應(yīng)式的書(shū)寫和電化學(xué)的計(jì)算,①負(fù)極應(yīng)是通燃料的一極為負(fù)極,即通甲醇的一極為負(fù)極,根據(jù)質(zhì)子移動(dòng)的方向,左邊電極為負(fù)極,右邊電極為正極,因此電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,氧氣從b口通入;②Fe極質(zhì)量增重,說(shuō)明Fe作陰極,電極反應(yīng)式為Ag++2e-=Ag,正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,因此有2Ag+~4e-~O2,因此氧氣的體積為5.4×22.4×1000/(4×108)mL=280ml。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于銅電極的敘述中不正確的是
A.鋅、銅電極和稀硫酸溶液構(gòu)成的原電池中銅是正極
B.在鍍件上鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽(yáng)極
C.用電解法精煉粗銅時(shí)粗銅發(fā)生氧化反應(yīng)
D.用電解法精煉粗銅時(shí)純銅作陽(yáng)極
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.pH<7的溶液一定呈酸性
B.在純水中加入少量硫酸,可促進(jìn)水的電離
C.雖然固體氯化鈉不能導(dǎo)電,但氯化鈉是電解質(zhì)
D.Na2CO3溶液中,c(Na+)是c(CO32﹣)的兩倍
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 在合成塔中加入3molH2與1molN2反應(yīng)即可得到2molNH3
B. 工業(yè)上合成SO3時(shí)可加入過(guò)量空氣以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
C. 利用Al、Mg、NaOH溶液、導(dǎo)線及電流計(jì)等可證明Al的金屬活動(dòng)性大于Mg的
D. 冰箱保存的食品不易變質(zhì),與化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】區(qū)別膠體和其它分散系的本質(zhì)是( )
A.丁達(dá)爾效應(yīng) B.膠粒帶電荷
C.布朗運(yùn)動(dòng) D.膠體分散質(zhì)粒子大小約為1nm~100nm
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的主要步驟如下:
①配制一定比例的濃硫酸與濃硝酸的混合溶液,加入反應(yīng)容器中;
②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻;
③在50~60 ℃下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束;
④除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌;
⑤將用無(wú)水CaCl2干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾,得到純硝基苯。
填寫下列空白:
(1)配制一定比例的濃硫酸與濃硝酸的混合酸時(shí),操作注意事項(xiàng)是將__________注入到________ 里,并______________(填操作名稱)。
(2)步驟③中,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是
________________________________________________________________________。
為了使反應(yīng)在50~60 ℃下進(jìn)行,常用的方法是________________________________。
(3)步驟④中洗滌、分離粗硝基苯應(yīng)使用的儀器是__________。
(4)步驟④中粗產(chǎn)品用5% NaOH溶液洗滌的目的是____________。
(5)硝基苯是_______顏色________(填”固體,液體,氣體”之一),_______(填”有,無(wú)”之一)毒,_____(填”可,難”之一)溶于水。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】[2016北京]我國(guó)科技創(chuàng)新成果斐然,下列成果中獲得諾貝爾獎(jiǎng)的是
A.徐光憲建立稀土串級(jí)萃取理論
B.屠呦呦發(fā)現(xiàn)抗瘧新藥青蒿素
C.閔恩澤研發(fā)重油裂解催化劑
D.侯德榜聯(lián)合制堿法
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
某小組研究在相同溫度下該反應(yīng)過(guò)程中的能量變化。他們分別在體積均為VL的兩個(gè)恒溫恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物,使其在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器編號(hào) | 起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol | 達(dá)到平衡的時(shí)間/min | 達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化/kJ | |||
CO | H2O | CO2 | H2 | |||
① | 1 | 4 | 0 | 0 | t1 | 放出熱量:32.8 kJ |
② | 2 | 8 | 0 | 0 | t2 | 放出熱量:Q |
(1)該反應(yīng)過(guò)程中,反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量。
(2)容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)____________。
(3)計(jì)算容器①中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________。某時(shí)刻測(cè)得②中氫氣的物質(zhì)的量為1.8mol,請(qǐng)問(wèn)此刻V正 V逆(填大于,小于或等于)
(4)下列敘述正確的是_____________(填字母序號(hào))。
a.平衡時(shí),兩容器中H2的體積分?jǐn)?shù)相等
b.容器②中反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),Q > 65.6 kJ
c.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),兩容器中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率相等
d.平衡時(shí),兩容器中CO的轉(zhuǎn)化率相同
(5)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol,請(qǐng)寫出CO完全燃燒生成CO2的熱化學(xué)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】中國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)已確定第116號(hào)元素Lv的名稱為鉝。關(guān)于Lv的敘述錯(cuò)誤的是
A. 原子序數(shù)116 B. 中子數(shù)177 C. 核外電子數(shù)116 D. 相對(duì)原子質(zhì)量293
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