【題目】氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物有多種方法。

1)可利用甲烷催化還原氮氧化物。已知:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1

CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1

CH4(g)NO(g)還原為N2(g)的熱化學(xué)方程式是____

2)汽車內(nèi)燃機(jī)工作時發(fā)生的反應(yīng)為N2(g)+O2(g)2NO(g),生成的NO是汽車尾氣的主要污染物。T℃時,向5L恒容密閉容器中充入6.5molN27.5molO2,在5min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時容器中NO的物質(zhì)的量5mol(不考慮后續(xù)反應(yīng))。則5min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(NO)=_____;在T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____

3)汽車尾氣中也含有CO,已知CO能發(fā)生可逆反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1

①向某容器中充入1.0molH2O(g)1.0molCO(g),在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)。混合氣體中CO的物質(zhì)的量(mol)與時間關(guān)系如下表所示:

0

5min

10min

15min

20min

25min

(800)

1.0

0.80

0.70

0.65

0.50

0.50

(800)

1.0

0.70

0.60

0.50

0.50

0.50

相對實驗Ⅰ,實驗Ⅱ改變的條件可能是_____。

②若開始時向絕熱容器中投入一定量二氧化碳、氫氣,在一定條件下發(fā)生上述可逆反應(yīng)。下列圖像正確且能說明可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母)

A. B. C. D.

4)利用ClO2氧化氮氧化物反應(yīng)過程如下:NONO2N2

反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)物中還有兩種強(qiáng)酸生成,其中硝酸與NO2的物質(zhì)的量相等,則其化學(xué)方程式是___。若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LN2生成,共消耗ClO2___g。

【答案】CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1 0.2mol·L-1·min-1 1.25 增大壓強(qiáng)(或加入催化劑) A 2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl 67.5

【解析】

1)反應(yīng)①:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1

反應(yīng)②:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867kJ·mol-1,

將②×2-①可得CH4(g)NO(g)還原為N2(g)的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=[(-867)×2-(-574)] kJ·mol-1=-1160kJ·mol-1

2)由題可列出三段式為:

5min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(NO)==0.2 mol·L-1·min-1;平衡常數(shù);

3)①由表格數(shù)據(jù)變化可知,在實驗II反應(yīng)中速率較快,最終平衡時CO的量一致,因此實驗II該變的條件為加快化學(xué)反應(yīng)速率但不該變平衡的條件,該反應(yīng)為氣體等體積反應(yīng),增加壓強(qiáng)或者加入催化劑可達(dá)到該目的;

A.該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),當(dāng)加入CO2、H2后,反應(yīng)逆向進(jìn)行,其過程為吸熱過程,因反應(yīng)是在絕熱體系中進(jìn)行,因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行,體系內(nèi)溫度降低,當(dāng)溫度不再發(fā)生變化時,可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A符合題意;

B.該反應(yīng)中H2隨著反應(yīng)的進(jìn)行,其濃度將逐漸降低,故B不符合題意;

C.焓變與反應(yīng)進(jìn)行程度無關(guān),因此無法根據(jù)焓變數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故C不符合題意;

D.該反應(yīng)中所有物質(zhì)均為氣體物質(zhì),氣體總質(zhì)量不變,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量不變,氣體平均摩爾質(zhì)量不變,因此無法根據(jù)氣體平均摩爾質(zhì)量判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故D不符合題意;

故答案為:A;

4)由題可知,NOClO2反應(yīng),生成物為HNO3NO、HCl,根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物中含有水,根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒以及原子守恒可知反應(yīng)I的反應(yīng)方程式為:2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl;反應(yīng)II為:2NO2+4Na2SO3=N2+4Na2SO4,標(biāo)況下有11.2LN2(0.5mol)生成,會消耗1molNO2,每生成1molNO2,會消耗ClO2的質(zhì)量為:1mol×67.5g/mol=67.5g。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】根據(jù)侯氏制堿原理是:NaCl+H2O+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,實驗室利用侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗,需要經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個步驟,下列圖示裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵?/span>

A.B.

C.D.

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【題目】如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。

請回答以下問題:

1)認(rèn)真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,將NaAr之間六種元素用短線連接起來,構(gòu)成完整的圖像。____________________

2)由圖分析可知,同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是____________________

3)圖中5號元素在周期表中的位置是________周期________族。

4)圖中出現(xiàn)的元素中最活潑的金屬元素位于元素周期表的________周期________族。

5)寫出圖中6號元素的價電子排布式:________。

6)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,推斷NaAr元素中,Al的第一電離能的大小范圍________<Al<________(填元素符號)。

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【題目】聚合硫酸鐵簡稱聚鐵[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m(n>2,m≤10),是一種高效的無機(jī)高分子混凝劑、凈水劑。實驗室利用硫酸亞鐵制取聚合硫酸鐵的主要流程如圖:

1FeSO4溶液顯弱酸性的原因是_____(用離子方程式表示)

2)加入濃硫酸調(diào)節(jié)pH的作用是:①_____;②_____

3)寫出加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____。

4)測定聚鐵中含鐵量的方法為把聚鐵溶于過量酸中,先用過量的SnCl2Fe3+還原成Fe2+,再加入HgCl2溶液除去過量的SnCl2,然后用標(biāo)準(zhǔn)的K2Cr2O7溶液(先加入幾滴試亞鐵靈指示劑)滴定溶液中的Fe2+。此過程發(fā)生的部分反應(yīng)為:Sn2++2Hg2++8Cl-=Hg2Cl2↓+SnCl6,Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

①用HgCl2除去過量的SnCl2的目的是_____

②稱取聚鐵質(zhì)量為10.00g配成100.0mL溶液,取出20.00mL,經(jīng)上述方法處理后,用0.1000mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到終點時,消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液12.80mL。則聚鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____%。

5)某高效凈水劑是由K2FeO4得到的,工業(yè)上以硫酸鐵溶液、次氯酸鉀和氫氧化鉀為原料制備K2FeO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____

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【題目】某課外活動小組如圖所示進(jìn)行了乙醇的催化氧化實驗,試管A中盛有無水乙醇,B中裝有CuCuO(用石棉絨作載體),C中裝的是澄清石灰水。請回答下列問題:

1)向試管A中鼓入空氣的目的是:___。

2)燒杯中水的作用是:___

3)玻璃管B中觀察到的現(xiàn)象固體由黑變紅,原因是(請用化學(xué)方程式解釋):___。

4)在實驗過程中,試管C的導(dǎo)管口有氣泡冒出,從液面逸出的氣體的主要成分是___,實驗后在試管C的溶液中加入新制CuOH2懸濁液,加熱,現(xiàn)象是:___

5)寫出乙醇發(fā)生催化氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式:___。

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【題目】對甲基苯乙烯()是有機(jī)合成的重要原料。下列對其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的推錯誤的是(  )

A. 分子式為

B. 能發(fā)生加聚反應(yīng)和氧化反應(yīng)

C. 具有相同官能團(tuán)的芳香烴同分異構(gòu)體有5種不考慮立體異構(gòu)

D. 分子中所有原子可能處于同一平面

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【題目】4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的定容密閉容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g);經(jīng)2 s后測得C的物質(zhì)的量濃度為0.6 mol·L1,現(xiàn)有下列幾種說法:

①用物質(zhì)A表示的這段時間的平均速率為0.3 mol·L1·s1

②用物質(zhì)B表示的這段時間的平均速率為0.6 mol·L1·s1

2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為30%

2 s時物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度為0.3 mol·L1

其中正確的是

A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④

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【題目】濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鈷(Co)等單質(zhì),生產(chǎn)金屬鎘的工藝流程如下:

下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1 mol/L)

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cd(OH)2

開始沉淀的pH

1.5

6.5

7.2

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.5

(1)酸浸時粉碎銅鎘渣的目的是__________。

(2)操作Ⅰ產(chǎn)生的濾渣主要成分為________(填化學(xué)式)

(3)①操作Ⅲ中先加入適量H2O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______

②再加入ZnO控制反應(yīng)液的pH,pH范圍為______。

③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的電解液中會含有Fe元素。請設(shè)計實驗方案鑒別________

(4)凈化后的溶液用惰性電極電解可獲得鎘單質(zhì)。電解廢液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)是_________

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【題目】實驗室利用如圖裝置探究SO2還原CuO,并進(jìn)一步檢測產(chǎn)物含量。已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

回答下列相關(guān)問題:

I.SO2還原CuO的探究

1)裝置B中宜放入的試劑為__,消膜泡的作用是__。

2)使用98%H2SO4溶液制備SO2的速率明顯小于使用65%H2SO4溶液制備SO2,原因是__。

3)充分反應(yīng)后,黑色固體變?yōu)榧t色。取C中適量的產(chǎn)物,加水后溶液顯藍(lán)色并有紅色沉淀物,取紅色沉淀物滴加鹽酸,溶液又呈藍(lán)色并仍有少量紅色不溶物,由此可以得出SO2CuO反應(yīng)的方程式為__。

II.生成物中CuSO4含量檢測

4)用碘量法測定產(chǎn)物中CuSO4含量。取mg固體溶解于水配制為250mL溶液,取20.00mL溶液滴加幾滴稀硫酸,再加入過量KI溶液,以淀粉為指示劑用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,相關(guān)化學(xué)反應(yīng)為2Cu2++4I-=2CuI↓+I2I2+I-I3-,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-

Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液易變質(zhì),滴定前需要標(biāo)定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、___、玻璃棒和試劑瓶。

②若消耗0.1000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則產(chǎn)物中CuSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__(寫表達(dá)式)

CuI沉淀物對I3-具有強(qiáng)的吸附能力,由此會造成CuSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定值__(偏大偏小”)。為減少實驗誤差.滴定過程中,常常在接近終點時加入KSCN,使CuI轉(zhuǎn)化為溶解度更小的CuSCN,該沉淀物對I吸附能力極弱,KSCN加入太早,I2的濃度較大,I2會將SCN-氧化生成SO42-ICN,該反應(yīng)的離子方程式為__。

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