【題目】霾天氣嚴重影響人們的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。
(1)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol-1。在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下:
時間(min) 濃度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10 min內,NO的平均反應速率v(NO)=_______________________,T1℃時,該反應的平衡常數K=____________。
②30 min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,根據上表中的數據判斷改變的條件可能是_______(填字母)。
a.升高溫度 b.通入一定量的NO
c.適當縮小容器的體積 d.加入合適的催化劑
③若30 min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中,NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則Q__________(填“>”、“=”或“<”)0。
(2)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如圖所示:
①由圖甲可知,SCR技術中的氧化劑為_______________。已知c(NO2):c(NO)=1:1時脫氮效果最佳, 若生成1 mol N2時反應放出的熱量為Q kJ。此時對應的脫氮反應的熱化學方程式為__________________________
②圖乙是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對應的脫氮率,由圖可知工業(yè)使用的最佳的催化劑和相應溫度分別為___________________________。
(3)汽車尾氣中的SO2可用石灰水來吸收,生成亞硫酸鈣濁液。已知常溫下Ka1(H2SO3)=1.8×10-2 , Ka2(H2SO3)=6.0×10-9。常溫下,測得某純CaSO3與水形成的濁液pH=9,忽略SO32-的第二步水解,則Ksp(CaSO3)=____________。
【答案】 0.042 mol·L-1·min-1 9/16 bc < NO、NO2 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) ===2N2 (g)+ 3H2O(g) △H = -2Q kJ·mol-1 Mn、200℃左右均可(說明:Cr和Mn最大脫氮率相差不大,但是Cr需要的溫度高,為使效益最大化,因此使用Mn更經濟); 4.2×10-9
【解析】(1)①0~10min內,NO的平均反應速率v(NO)==0.042molL-1min-1;C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),平衡濃度c(N2)=0.3mol/L;c(CO2)=0.3mol/L;c(NO)=0.4mol/L;反應的平衡常數K==;
②30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),依據圖表數據分析,平衡狀態(tài)物質濃度增大,依據平衡常數計算K=,平衡常數隨溫度變化,平衡常數不變說明改變的條件一定不是溫度;依據數據分析,氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反應前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮;a.升高溫度,平衡常數改變,平衡移動,故a錯誤;b.通入一定量的NO,新平衡狀態(tài)下物質平衡濃度增大,故b正確;c.適當縮小容器的體積,反應前后體積不變,平衡狀態(tài)物質濃度增大,故c正確;d.加入合適的催化劑,催化劑只改變化學反應速率,不改變化學平衡,故d錯誤;故答案為bc;
③若30min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為5:3:3,氮氣和二氧化碳難度之比始終為1:1,所以5:3>4:3,說明平衡向逆反應方向移動,說明逆反應是吸熱反應,則正反應是放熱反應,故選<;
(2)①由圖甲可知SCR技術中NH3與NO、NO2反應產物為N2和水,故氧化劑為NO、NO2;脫氮效果最佳時c(NO2):c(NO)=1:1,因此反應的熱化學方程式為2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H=-2QkJmol-1;
②根據圖乙知Mn催化劑時,在200℃左右脫氮率最高,Cr作催化劑,500℃左右脫氮率最高,但二者的最高脫氮率差不多,使用Mn作催化劑需要的溫度低,更經濟,因此使用的最佳的催化劑和相應的溫度分別為Mn、200℃左右;
(3)由Ka2(H2SO3)=6.0×10-9可知SO32-+H2OHSO3-+OH-的水解Kh==1.67×10-4,常溫下,測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9,c(HSO3-)=c(OH-)=1×10-5,可知c(SO32-)==6×10-5,又c(Ca2+)=c(SO32-)+c(HSO3-)=7×10-5,Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)×c(SO32-)=7×10-5×6×10-5=4.2×10-9。
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【題目】錳鋰電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示,其中電解質LiClO4溶于混合有機溶劑中,Li+通過電解質遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2;卮鹣铝袉栴}:
(1)外電路的電流方向是由____極流向___極(填字母)
(2)電池正極反應式___________。
(3)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應,生成反應的化學方程式為___________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】溴化銅(Ⅱ)甲基咪唑配合物是一種制備有機玻璃的催化劑,其合成方法如下:
(1)銅元素位于周期表中第___族___區(qū),基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為______________。
(2)與NH4+互為等電子體的陰離子為__________________。
(3)MIm中碳原子雜化軌道類型為____________;1molMIm中含鍵數目為________ mol。
(4)一種銅的溴化物晶胞結構如圖所示。
有關說法正確的是____________(填序號)。
a.該化合物的化學式為CuBr2 b.銅的配位數為8
c.與每個Br緊鄰的Br有12個
d.由圖中P點和Q點的原子坐標參數,可確定R點的原子坐標參數為(,,)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X 、Y 、Z 、M 、N 、Q皆為1~20 號元素,其原子半徑與主要化合價的關系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. 1 mol 的QX2與足量X2Y 反應可產生2 md X2
B. 簡單離子半徑:Y 2—>N+>M 3+
C. 由X、Y、Z 三種元素形成的化合物只能是共價化合物
D. Z 、N 、M 的最高價氧化物的水化物兩兩間都能反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏伽德羅常數值。下列有關敘述不正確的是: ( )
A. 5.8g熟石膏(2CaSO4·H2O)含有的結晶水分子數為0.02NA
B. 在K37ClO3+6H35Cl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O反應中,若有212克氯氣生成,則反應中電子轉移的數目為5NA
C. 60克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃燒消耗2NA個O2
D. 1mol CnH2n-2(n≥2)中所含的共用電子對數為(3n+1)NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】非諾洛芬是一種治療類風濕性關節(jié)炎的藥物,可通過以下方法合成:
請回答下列問題
(1)有機化合物B中的含氧官能團為__________和__________(填名稱)。
(2)上述反應中,過程②屬于__________反應,過程④屬于__________反應。
(3)若過程①發(fā)生的是取代反應,且另一種產物有HBr,寫出由A到B發(fā)生反應的化學方程式__________________。
(4)非諾洛芬的一種同分異構體滿足下列條件:
Ⅰ.能與NaHCO3反應放出CO2,能與 FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。
Ⅱ.分子中有6 種不同化學環(huán)境的氫,且分子中含有兩個苯環(huán)。
寫出符合條件的一種同分異構體的結構簡式:________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將某份鐵鋁合金樣品均分為兩份,一份加入足量鹽酸,另一份加入足量NaOH溶液,同溫同壓下產生的氣體體積比為3∶2,則樣品中鐵、鋁物質的量之比為
A. 3∶2 B. 2∶1 C. 3∶4 D. 4∶3
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各種基態(tài)原子的核外電子排布式中,正確的是( )。
A. 1s22s12p2 B. 1s22s22p33s1
C. 1s22s22p63s14s1 D. 1s22s22p63s23p64s1
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