(11分)2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右
图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g)
=-56.9kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a)。
(1)① ②<
③
(2)①CH4(g)+N2O4(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-810.1 kJ·mol-1
②2CO2+2H2O 光照 2HCOOH+O2 a→b
【解析】
试题解析:(1)①化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值,故答案为:;②图象中T1先达平衡,即T1>T2,由于T1中c(CO2)较小,即温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,为放热反应,故答案为:<;③催化剂的表面积S1>S2,S2反应速率比S1小,即达到平衡所需时间长,由于催化剂不影响化学平衡的移动,达平衡状态时,与T2、S1条件下相同,故答案为:
;
(2)①第一个反应减第二个反应就可得:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1 kJ
?mol-1;②体系中进入的物质为:CO2和H2O,则反应物为:CO2和H2O,得到的物质为:HCOOH和O2,生成物为:HCOOH和O2,利用氧化还原方程式的配平写出化学方程式为:2CO2+2H2O光照2HCOOH+O2 ;体系中氢离子从 a→b,则电流的方向为:b→a,电子的流向为:a→b。
考点:化学平衡;热化学方程式;电化学
科目:高中化学 来源:2014-2015学年安徽省江南十校高三上学期期末联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
将H2S通入FeCl3 溶液中,过滤后将反应液加入电解槽中电解(如下图所示)电解后的溶液还可以循环利用。该方法可用于处理石油炼制过程中产生的H2S废气。
下列有关说法正确的是
A.过滤得到的沉淀可能是FeS和S
B.若有0.20mol的电子转移,一定能得到2.24L的氢气
C.可以用Fe与外接电源的a极相连
D.与a极相连的电极反应为Fe2+-2e-=Fe3+
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科目:高中化学 来源:2015年湖北省荆门市高三元月调考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下表是3种物质的溶解度(20 ℃),下列说法中正确的是
物质 | MgCl2 | Mg(OH)2 | MgCO3 |
溶解度(g/100 g) | 74 | 0.000 84 | 0.01 |
A.已知MgCO3的Ksp=6.82×10-6 mol2·L-2,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+)=c(CO32-),且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6 mol2·L-2
B.除去粗盐中含有的MgCl2杂质,最佳除杂试剂为Na2CO3溶液
C.将表中三种物质与水混合,加热、灼烧,最终的固体产物相同
D.用石灰水处理含有Mg2+和HCO3-的硬水,发生的离子反应方程式为Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+MgCO3↓+2H2O
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年浙江省协作体高三上学期第二次月考化学试卷(解析版) 题型:实验题
(14分)工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ;2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是 (填字母标号)。
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
d.碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠
(2)某活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验。
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
试回答下列有关问题:
(Ⅰ)乙装置中的试剂是 ,其作用是 ;
(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是 ;
(Ⅲ)实验结束后,分离出NaHCO3 晶体的操作是 (填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有
②另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验。
(Ⅰ)实验时,须先从a管通入_______气体,说明原因_________________________
(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是 。
(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为 。
(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法: 。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年浙江省协作体高三上学期第二次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
己烯雌酚是一种激素类药物,其结构简式如下图所示。
下列有关叙述中不正确的是
A.己烯雌酚的分子式为C18H20O2
B.己烯雌酚分子中一定有16个碳原子共平面
C.己烯雌酚为芳香族化合物
D.己烯雌酚可发生加成、取代、氧化、加聚、酯化、硝化反应
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年浙江省宁波市高三一月化学试卷(解析版) 题型:选择题
0.44 g铜镁合金完全溶解于100 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体336 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到0.78 g沉淀。下列说法正确的是
A.该合金中铜与镁的质量量之比是2∶1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是7.0 mol/L
C.NO2和N2O4 的混合气体中,NO2 的体积分数是80%
D.得到0.78 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是1380mL
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年浙江省宁波市高三一月化学试卷(解析版) 题型:选择题
某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:下列有关实验的叙述中,不正确的是
A.操作①中玻璃棒的作用是加快固体溶解速度
B.操作②的操作名称是过滤
C.操作③中盛放药品的仪器是坩埚
D.操作④的目的是除去滤渣中杂质
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年浙江省杭州地区7校高三上学期期末模拟联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O(已知:KHC2O4·H2C2O4·2H2O的氧化产物为CO2,H2C2O4为二元弱酸)。若用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(mol·L-1)为
A.0.008889 B.0.0800 C.0.1200 D.0.2400
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北省襄阳市高三1月调研理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
(14分)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生和Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式 。
②根据亚磷酸(H3PO3)的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
③某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+)=2.5×10-2 mol·L-1,除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是 ,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K= 。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式 。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为 。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为 。
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