【題目】2016杭州G20峰會期間,中美兩國共同交存參加《巴黎協(xié)定》法律文書,展示了應(yīng)對全球性問題的雄心和決心。其中燃煤、汽車、工業(yè)尾氣排放等途徑產(chǎn)生的CO、NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。請根據(jù)題目提供信息回答相關(guān)問題。
Ⅰ.已知: N2(g) + O2(g) = 2NO(g) H = + 180.5 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) =2CO(g) H = - 221.0 kJ·mol-1
C(s) + O2(g) =CO2(g) H = - 393.5 kJ·mol-1
(1)汽車尾氣轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng)為:2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g),此反應(yīng)的H =____;
(2)汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設(shè)想選擇合適的催化劑按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g) =2C(s) + O2(g),則該反應(yīng)能否自發(fā)進行并說明理由:__________________。
Ⅱ.已知:用NH3催化還原NOx時包含以下反應(yīng)。
反應(yīng)①:4NH3(g) + 6NO(g) 5N2(g) + 6H2O(l) H1 < 0
反應(yīng)②:4NH3(g) + 6NO2(g) 5N2(g) + 3O2(g) + 6H2O(l) H2 > 0
反應(yīng)③:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H3 < 0
(3)為探究溫度及不同催化劑對反應(yīng)①的影響,分別在不同溫度、不同催化劑下,保持其它初始條件不變重復實驗,在相同時間內(nèi)測得N2濃度變化情況如下圖所示。下列說法正確的是__________________ 。
A.在催化劑甲的作用下反應(yīng)的平衡常數(shù)比催化劑乙時大
B.反應(yīng)在N點達到平衡,此后N2濃度減小的原因可能是溫度升高,平衡向左移動
C.M點后N2濃度減小的原因可能是溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)
D.M點后N2濃度減小的原因可能是溫度升高催化劑活性降低了
(4)圖中虛線為反應(yīng)③在使用催化劑條件下,起始O2、NO投料比和NO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系圖。當其他條件完全相同時,用實線畫出不使用催化劑情況下,起始O2、NO投料比和NO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系示意圖。__________________
(5)由NO2、O2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如下圖所示,在使用過程中石墨Ⅰ電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,請寫出石墨Ⅱ極的電極反應(yīng)式:___________________ 。
【答案】 -746.5 kJ·mol-1 否,該反應(yīng)△H >0,△S <0 CD O2+4e-+ 2N2O5=4NO3-
【解析】Ⅰ.(1)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol,②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ/mol,③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律③×2-②-①可得:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol,故答案為:-746.5 kJ/mol;
(2)2CO(g)=2C(s)+O2(g),該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù)G=△H-T△S,△H>0,△S<0,△H-T△S>0,G>0,不能實現(xiàn),故答案為:否,該反應(yīng)△H >0,△S <0;
Ⅱ.(3)反應(yīng)①為4NH3(g) + 6NO(g) 5N2(g) + 6H2O(l) H1 < 0。A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),相同溫度下,在催化劑甲的作用下反應(yīng)的平衡常數(shù)與催化劑乙的作用下反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,故A錯誤;B.根據(jù)題意,用NH3催化還原NOx時包含3個反應(yīng),反應(yīng)在N點達到平衡,此后N2濃度減小,原因可能是發(fā)生了副反應(yīng)或催化劑活性降低,故B錯誤;C、D.根據(jù)題意,用NH3催化還原NOx時包含3個反應(yīng),M點后N2濃度減小,原因可能是發(fā)生了副反應(yīng)或催化劑活性降低,故CD正確;故選CD;
(4)反應(yīng)③為2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H3 < 0。不使用催化劑情況下,反應(yīng)速率減慢,到達平衡時間變長,但不影響平衡移動,平衡時CO轉(zhuǎn)化率不變,不使用催化劑情況下,起始O2、NO投料比和NO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系示意圖為:,故答案為:;
(5)由圖可知,石墨Ⅱ上氧氣得到電子,則石墨Ⅱ為正極,石墨I上NO2失去電子,化合價升高,生成一種氧化物Y,則Y為N2O5,石墨I的電極反應(yīng)為NO2+NO3--e-═N2O5,正極發(fā)生還原反應(yīng),石墨Ⅱ的電極反應(yīng)式為O2+4e-+ 2N2O5=4NO3-,故答案為:O2+4e-+ 2N2O5=4NO3-。
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【題目】將0.1molMg 、Al混合物溶于100mL3mol/LHCl中,再滴加1mol/LNaOH 溶液,在滴加NaOH溶液的過程中,沉淀的質(zhì)量m隨NaOH溶液體積V變化如圖所示:
(1)寫出A→B段反應(yīng)的離子方程式_____________。
(2)A點沉淀的總物質(zhì)的量n= _________________mol
(3)欲使Mg2+ 、Al3+剛好沉淀完全,則加入NaOH溶液的體積為多少___________mol
(4)若V1=60mL,則混合物中Mg的物質(zhì)的量為多少___________mol V3= ___________mL
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【題目】下列說法正確的是 ( )
A. 一氧化二氮的摩爾質(zhì)量是44 g B. 硫酸根的摩爾質(zhì)量是96 g/mol
C. 1 mol O2的質(zhì)量是32 g/mol D. 鐵的摩爾質(zhì)量就是鐵的相對原子質(zhì)量
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【題目】下列說法不正確的是
A.煤是由無機物和有機物共同組成的復雜混合物
B.紅外光譜和紫外光譜可用來分析有機物結(jié)構(gòu)
C.李比希提出基團的概念,并首次用無機物合成尿素,突破了有機物與無機物的界限
D.糖類、油脂、蛋白質(zhì)是人類的重要營養(yǎng)物質(zhì)
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【題目】關(guān)于下圖所示裝置的判斷,敘述正確的是( )
A.左邊的裝置是電解池,右邊的裝置是原電池
B.該裝置中銅為正極,鋅為負極
C.當銅片的質(zhì)量變化為12.8 g時,a極上消耗的O2在標準狀況下的體積為2.24 L
D.裝置中的電子流向是:a→Cu→經(jīng)過CuSO4溶液→Zn→b
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【題目】2017年8月,四川九寨溝地震造成了重大人員財產(chǎn)損失。地震救援中需要使用大量的消毒劑,下列消毒劑屬于強電解質(zhì)的是
A. 次氯酸 B. 二氧化氯 C. 酒精 D. 高錳酸鉀
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【題目】下列反應(yīng)中,既屬于氧化還原反應(yīng)同時又是放熱反應(yīng)的是( )
A.酸堿中和反應(yīng)B.Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl
C.灼熱的炭與CO2反應(yīng)D.甲烷與O2的燃燒反應(yīng)
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【題目】下列有關(guān)SO2性質(zhì)的說法中,錯誤的是( )
A.無色、有毒的氣體B.易溶于水
C.一定條件下,能被O2氧化成SO3D.不能使品紅溶液褪色
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【題目】向某密閉容器中加入0.6 mol A、0.2 mol C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖甲所示(其中t0~t1階段c(B)未畫出)。t2時刻后改變條件反應(yīng)體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況如圖乙所示,且四個階段都只改變一種條件并且改變的條件均不相同。下列說法正確的是
A. 反應(yīng)的方程式為3A(g)+B(g)2C(g)
B. t3~t4,t4~t5,t5~t6各階段改變的條件依次為:加催化劑,降低反應(yīng)溫度,增大壓強
C. B的起始物質(zhì)的量為0.08 mol
D. t0~t1階段A的轉(zhuǎn)化率為40%
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