【題目】研究NOx、CO等大氣污染氣體的處理及利用的方法具有重要意義,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

(1) 利用甲烷催化還原NOx

CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJmol﹣1

CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJmol﹣1

甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為 。

(2)已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí),發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),500℃時(shí)的平衡常數(shù)為9,若在該溫度下進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020 mol·L-1,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:

(3) 用活化后的V2O5作催化劑,氨氣將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖1所示。

①寫出總反應(yīng)化學(xué)方程式 。

②測(cè)得該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為:lgK=5.08+217.5/T,該反應(yīng)是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

③該反應(yīng)的含氮?dú)怏w組分隨溫度變化如圖2所示,當(dāng)溫度達(dá)到700K時(shí),發(fā)生副反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(4)下圖是用食鹽水做電解液電解煙氣脫氮的一種原理圖,NO被陽(yáng)極產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)氧化為NO3,尾氣經(jīng)氫氧化鈉溶液吸收后排入空氣。如下圖,電流密度和溶液pH對(duì)煙氣脫硝的影響。

①NO被陽(yáng)極產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)氧化為NO3反應(yīng)的離子方程式 。

②溶液的pH對(duì)NO去除率影響的原因是

③若極板面積10cm2,實(shí)驗(yàn)煙氣含NO 1.5%,流速為0.070L·s1(氣體體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),且煙氣中無其他氣體被氧化),法拉第常數(shù)為96500 C·mol1,測(cè)得電流密度為1.0 A·cm2。列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)中NO除去率 。

【答案】(1) CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H867 kJ·mol-1(2

(2) 75%2 (3) ①4NH3+4NO+O24N2+6H2O (2) 放熱 (1

③4NH3+5O2 4NO+6H2O;(2(4) ①3Cl2+8OH+2NO2NO3+6Cl+4H2O(2

次氯酸鈉在酸性條件下氧化性增強(qiáng)(1)③2

【解析】

試題分析:(1)已知:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=﹣574kJmol﹣1

CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=﹣1160kJmol﹣1

根據(jù)蓋斯定律可知(÷2即得到甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H867 kJ·mol-1。

(2) CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)

起始濃度(mol/L) 0.02 0.02 0 0

轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) c c c c

平衡濃度(mol/L)0.02-c 0.02-c c c

則根據(jù)平衡常數(shù)可知

解得c=0.015

所以CO的轉(zhuǎn)化率是×100%=75%

(3)用V2O5作催化劑,NH3可將NO還原成N2,結(jié)合反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)物還有氧氣,生成物為N2和H2O,配平即得反應(yīng)方程式為4NH3+4NO+O24N2+6H2O

測(cè)得該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為:lgK=5.08+217.5/T,這說明升高溫度K值減小,因此反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

根據(jù)圖像可知當(dāng)溫度達(dá)到700K時(shí)氮?dú)獾暮拷档停琋O含量升高,這說明氨氣被氧氣氧化為NO和水,則發(fā)生副反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O。

(4)惰性電極電解飽和食鹽水,陽(yáng)極氯離子放電產(chǎn)生氯氣,則NO被陽(yáng)極產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)氧化為NO3反應(yīng)的離子方程式3Cl2+8OH+2NO2NO3+6Cl+4H2O。

根據(jù)圖像可知pH越小,去除率越高,這是由于次氯酸鈉在酸性條件下氧化性增強(qiáng),因此去除率升高。

③若極板面積10cm2,實(shí)驗(yàn)煙氣含NO 1.5%,流速為0.070L·s1(氣體體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),且煙氣中無其他氣體被氧化),法拉第常數(shù)為96500 C·mol1,測(cè)得電流密度為1.0 A·cm2,反應(yīng)中氮元素化合價(jià)從+2價(jià)升高到+5價(jià),失去3個(gè)電子,因此實(shí)驗(yàn)中NO除去率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時(shí),在容積為2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。

(2)反應(yīng)開始至2min末, X的反應(yīng)速率為 。

(3)若要加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率可以采取的措施有:增大物質(zhì)濃度、加壓、 、使用正催化劑等。

(4)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的起始時(shí)間為 min,平衡時(shí)Z的轉(zhuǎn)化率為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

1已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ/mol

則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=________ kJ/mol。

(2)一定條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變

c.SO3和NO的體積比保持不變 d.每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 mol NO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)通過以下步驟由制備

1)寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A______________ B______________。

2)從左到右依次填寫每步反應(yīng)所屬的反應(yīng)類型(a.取代反應(yīng),b.加成反應(yīng),c.消去反應(yīng),只填字母代號(hào)): 。

3)寫出④的反應(yīng)方程式:

4)寫出的含有六元碳環(huán)的同分異構(gòu)體:

5)寫出該制備方法的合成路線圖,有機(jī)合成路線圖示例如下:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列3種有機(jī)化合物ACH2=CH-CH3BCCH3CH2OH

1)寫出化合物AC中的官能團(tuán)的名稱 。

2A在催化劑加熱條件下生成聚合物的反應(yīng)方程式為 。

3B可以被酸性高錳酸鉀氧化成苯甲酸,寫出苯甲酸與C物質(zhì)在濃硫酸中共熱發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。

4) 草酸(乙二酸)與乙二醇按1:1生成聚乙二酸乙二酯的反應(yīng)方程式為__________。

5) 苯酚鈉中通入二氧化碳的反應(yīng)方程式為__________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)——選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D依次處于第一至第四周期,自然界中存在多種A的化合物,B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),B與C可形成正四面體形分子,D的基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子,其他能層均已充滿電子。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)這四種元素中電負(fù)性最大的元素,其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為 。

(2)C所在主族的四種元素分別與A形成的化合物,沸點(diǎn)由高到低的順序是 (填化學(xué)式),呈現(xiàn)如此遞變規(guī)律的原因是 。

(3)B元素可形成多種單質(zhì),一種晶體結(jié)構(gòu)如圖一所示,其原子的雜化類型為 ,另一種的晶胞如圖二所示,用最簡(jiǎn)式表示該晶胞的空間利用率

(4)D元素形成的單質(zhì),其晶胞內(nèi)D原子的配位數(shù)為 ,D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖三,該晶體中含有的化學(xué)鍵是 (填選項(xiàng)序號(hào))。

①極性鍵 ②非極性鍵 ③配位鍵 ④金屬鍵

(5)D元素形成的單質(zhì),既不溶于氨水也不溶于雙氧水,但溶于兩者的混合溶液。寫出該反應(yīng)的離子方程式

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)-選修2:化學(xué)與技術(shù)】

化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuC1的工藝過程如下:

回答下列問題:

(1)步驟中得到的氧化產(chǎn)物是___________,溶解溫度應(yīng)控制在60-70,原因是___________;

(2)寫出步驟中主要反應(yīng)的離子方程式_________________;

(3)步驟包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是__________(寫名稱)

(4)上述工藝中,步驟不能省略,理由是_________________;

(5)步驟、、都要進(jìn)行固液分離.工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有_______(填字母)

A、分餾塔 B、離心機(jī) C、反應(yīng)釜 D、框式壓濾機(jī)

(6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用amol/L-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn),消耗K2Cr2O7溶液bmL,反應(yīng)中Cr2O72-被還原為Cr3+,樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。A的原子中沒有成對(duì)電子;B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;D原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍;D與G處在同一族;F是地殼中含量最高的金屬元素。請(qǐng)回答下列問題:

(1)元素F在周期表中的位置 。

(2)B、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序是 (用元素符號(hào)表示)。

(3)配合物Ni(BD)4常溫下為液態(tài),易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑,因此固態(tài)Ni(BD)4屬于 (填晶體類型)。

(4)CA3分子的電子式為 。

(5)ED是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。ED的熔點(diǎn)比NaCl高,其原因是 。

(6)由A、D、G中任兩種元素構(gòu)成甲、乙兩種均含18個(gè)電子的分子,所含原子的數(shù)目依次為3、4。則甲分子的中心原子采取 雜化;1 mol乙分子含有 molσ鍵。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某小組以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、液氨、氯化銨為原料,在活性炭催化下合成了橙黃色晶體X。為測(cè)定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

氨的測(cè)定:精確稱取wgX,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品溶液中的氨全部蒸出,用V1mLc1mol·L—1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2mol·L—1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。

氯的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)。

回答下列問題:

1)裝置中安全管的作用原理是

2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時(shí),應(yīng)使用 式滴定管,可使用的指示劑為 。

3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為 。

4)測(cè)定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn),若氣密性不好測(cè)定結(jié)果將 (填偏高偏低)。

5)測(cè)定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定終點(diǎn)時(shí),若溶液中c(Ag)=2.0×10—5mol·L—1,c(CrO42—) mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12

6)經(jīng)測(cè)定,樣品X中鈷、氨、氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價(jià)為 ,制備X的化學(xué)方程式為 ;X的制備過程中溫度不能過高的原因是 。

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