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(14分)已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,请你运用所学知识参与环境治理,使我们周围的空气更好。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3,反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上
点均为平衡状态)。由图可知:

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”),若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡             移动(填“向左”、“向右”或“不移动”);
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收,对SO2可进行回收及重新利用,反应的化学方程式为                                                                  
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为:________(只要求写一种);
(2)汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为:
2CO+2NO 2CO2+N2。它的优点是                                   
(3)有人设想用图所示装置,运用电化学原理将CO2、SO2
化为重要化工原料。

①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
                               
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4,则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为                     L/min(标准状况)。
(14分)
(1)① < ;(1分) 向左;(1分) ② > ;(2分)
③ SO2+H2O+2NH3 =(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+H2SO4 =(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ;(2分)
④(NH4)3PO4(或(NH4)2HPO4 、NH4H2PO4);(2分)
(2)使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体;(2分)
(3) ① CO2+6H+6e= CH3OH+H2O ;(2分)   ② 2240 。(2分)

试题分析:(1)①根据图可判断随温度升高,三氧化硫的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,所以正向是放热反应,△H<0;在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,使容器体积增大,各物质浓度均减小,相当于体系减小压强,平衡向左移动;
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,三氧化硫的转化率未达平衡状态的转化率,所以反应正向进行,v(正)>v(逆)
③SO2尾气用过量的氨水吸收,先生成亚硫酸铵,再与硫酸反应又生成二氧化硫,化学方程式为SO2+H2O+2NH3 =(NH4)2SO3 、(NH4)2SO3+H2SO4 =(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ;
(2)它的优点是使有毒气体转化为无毒气体;
(3)①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极发生还原反应,元素化合价降低,所以是CO2发生还原反应生成甲醇,电极反应式为CO2+6H+6e= CH3OH+H2O;
②A为SO2,则SO2+2H2O-2e=H2SO4+2H,每分钟从C处获得1mol H2SO4,则需要二氧化硫是22.4L(标准状况),SO2的体积分数为1%,所以A处通入烟气的速率是22.4L/min÷1%=2240L/min。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

(16分)NO和NO2是常见的氮氧化物,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氮氧化物产生的环境问题有          (填一种)。
(2)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是       mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是      
(3)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式                  
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min达到平衡,此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1,则NO2的平衡转化率是      
③上述反应达平衡后,其它条件不变时,再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol,平衡 (填序号)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是            

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为         (  )
A.×100%B.×100%C.×100%D.×100%

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是  
A.图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量NaOH固体的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显中性

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时有a mol NH3生成,N2的转化率为b%。
(1)若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol H2和y mol N2,反应达平衡时有3a mol NH3生成,N2的转化率仍为b%。则x=                                           ;
y=                                            
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol H2、y mol N2和z mol NH3,若达平衡时N2转化率仍为b%,则x、y的关系为               ;z的取值范围为                    
(3)在恒温[与(1)温度相同]和使用催化剂的条件下,在容积不可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时N2的转化率为c%,则b、c的关系为         (用“<”、“=”或“>”表示),理由是                                                             

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)  ΔH=Q,其平衡常数随温度变化如下表所示:
温度/℃
400
500
850
平衡常数
9.94
9
1
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为       ,该反应的Q      0。
(2)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g),发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如图所示,则0~4min时平均反应速率v(CO)=   

(3)若在500 ℃时进行,且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020mol/L,该条件下,CO的最大转化率为         
(4)若在850℃时进行,设起始时CO和H2O(g)共为1mol,其中水蒸气的体积分数为x平衡时CO的转化率为y,试推导y随x变化的函数关系式为     
(5)某电化学装置可实现2CO2=2CO+O2的转化,使CO重复使用。已知该反应的阳极应为4OH--4e-=2H2O+O2,则阴极反应式为                   
(6)有人提出可以设计反应2CO=2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染,请判断上述反应能否发生     (填“可能”或“不可能”),理由是              

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(18分)铵盐在工农业生产中有着重要的用途,请根据要求完成下列各题。
Ⅰ.某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液。

(1)仪器连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a                
(2)试从电离平衡角度分析该实验装置A中能产生氨气的原因:                         
                                                      
(3)将装置C中两种液体分离开的操作名称是               
(4)(NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸湿性、吸湿后固结成块”。储存应注意                
Ⅱ.为提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图:
 
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为                          
(2)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收,
二是                                             
(3)由MgCl2溶液蒸发得到MgCl2·6H2O晶体,蒸发的目的是_________。
a.得到热饱和溶液      b.析出晶体
(4)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是:                           
                                            
②由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2的操作在             氛围中进行,若在空气中加热,则会生成Mg(OH)Cl。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

以白云石(化学式表示为MgCO3·CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。

(1)研磨的作用是                   
(2)该工艺中可循环使用的物质是                       (写化学式)。
(3)白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3,而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取,白云石轻烧的优点是                                               。
(4)加热反应的离子方程式为                                                   。
(5)①加热反应时,在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示,请在下图画出373k的曲线。

②由图可知,随着温度升高:                 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

加热N2O5时,发生以下两个反应:N2O5N2O3 + O2,N2O3N2O + O2。在1L密闭容器中加热4molN2O5,达到平衡时,c(O2)为4.5mol?L-1,c(N2O3) 为1.62mol?L-1,则c(N2O5) 为(      )
A.1.44mol?L-1B.3.48mol?L-1C.0.94mol?L-1D.1.98mol?L-1

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