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6.各种污染日趋严重,防止污染、改善水质的主要措施是对废气,废水进行处理.
(1)大气污染物中,形成光化学烟雾的主要物质是NO2
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
则汽车尾气处理的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5KJ/mol
(3)将0.20mol NO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)?
N2(g)+2CO2(g),反应过程中部分物质的浓度变化如图1所示:
①反应从开始到9min时,用CO2表示该反应的速率是$\frac{0.04}{9}$mol/(L•min)
②第12min时改变的条件是升温(填“升温或降温”).
③第18min时建立新的平衡,此温度下的平衡常数为$\frac{{{{0.02}^2}×0.01}}{{{{0.18}^2}×{{0.08}^2}}}$(列计算式),第24min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡将逆向移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
(4)含有乙酸钠和对氯苯酚()的酸性废水,可利用微生物电池法除去,其原理如图2所示
①B是电池的负极(填“正”或“负”);
②酸性条件下,A极的电极反应式为Cl--OH+2e-+H+-OH+Cl-
③设电极两边溶液分别为1L,反应一段时间后,A极区溶液的pH从4变到1,此过程中处理的乙酸钠的质量为2.05g.

分析 (1)根据酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨来分析;
(2)根据盖斯定律来计算;
(3)①图象分析可知一氧化碳浓度变化为0.04mol/L,二氧化碳生成浓度为0.04mol/L,反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算;
②图象分析判断12min后反应物浓度增大,生成物浓度减小,说明平衡逆向进行,反应是放热反应,升温改变符合图象变化;
③依据图象读出平衡浓度,结合平衡常数概念计算平衡常数,再加入物质浓度,可以利用浓度商计算和平衡常数比较判断反应进行的方向;
(4)①根据原电池中阳离子的移动方向确定正负极;
②根据电解池的工作原理结合电极反应来回答判断;
③根据电极反应式结合电子得失守恒来计算.

解答 解:(1)酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,形成硫酸型酸雨的原因是SO2的排放,硝酸型酸雨的形成是由于NO2的排放,大气污染物中,形成光化学烟雾的主要物质是NO2
故答案为:NO2
(2)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H═+180.5kJ•mol-1
          ②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H═-221.0kJ•mol-1
          ③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H═-393.5kJ•mol-1
由盖斯定律可知,将2×③-①-②可得:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=(-393.5kJ•mol-1)×2-(+180.5kJ•mol-1)-(-221.0kJ•mol-1)=-746.5KJ/mol
故答案为:-746.5KJ/mol;
(3)①反应从开始到9min时,图象分析可知一氧化碳浓度变化为0.04mol/L,二氧化碳生成浓度为0.04mol/L,用CO2表示该反应的速率=$\frac{0.04}{9}$mol/(L•min),
故答案为:$\frac{0.04}{9}$mol/(L•min);
②图象分析可知12min后一氧化氮和一氧化碳浓度增大,氮气浓度减小,说明平衡逆向进行,反应是放热反应,升温平衡逆向进行,符合图象变化,
故答案为:升温;
③依据图象分析,18min时平衡状态下物质的浓度为c(NO)=0.18mol/L,c(CO)=0.08mol/L,c(N2)=0.01mol/L,c(CO2)=0.02mol/L,反应的平衡常数依据平衡常数概念计算,2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g),K=$\frac{{c}^{2}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$=$\frac{0.0{2}^{2}×0.01}{0.1{8}^{2}×0.0{8}^{2}}$;若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、NO各0.060mol,浓度商计算Qc=$\frac{0.0{2}^{2}×0.07}{0.1{8}^{2}×0.1{4}^{2}}$=0.044>K,平衡逆向进行,
故答案为:$\frac{0.0{2}^{2}×0.01}{0.1{8}^{2}×0.0{8}^{2}}$;逆向;
(4)①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,所以B是电池的负极,
故答案为:负;
②A是正极,正极上发生得电子的还原反应:Cl--OH+2e-+H+-OH+Cl-
故答案为:Cl--OH+2e-+H+-OH+Cl-
③由图2可知,A极即正极反应为:Cl--OH+2e-+H+-OH+Cl-,A极区溶液体积为1L,pH从4变到1,故△n(H+)=0.1mol,则知A极得0.2mol电子,根据正负极得失电子数相等可知,负极失去的电子数也为0.2mol,根据负极反应:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+,可知,处理掉的乙酸钠的物质的量为$\frac{0.2}{8}$mol,故质量为:$\frac{0.2}{8}$×82g/mol=2.05g.
故答案为:2.05g.

点评 本题涉及电解池和原电池的工作原理以及应用的考查,注意知识的迁移和应用是解题的关键,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.2015年9月28日美国宇航局公布了火星地表存在液态水的重大发现,下列有关水的说法正确的是(  )
A.水属于氧化物B.水分子中含有非极性键
C.冰与可燃冰的化学成分完全相同D.氟气与水的反应中,水作氧化剂

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17.乙基香草醛是食品添加剂的增香原料,其香味比香草醛更浓郁.
(1)乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸,A可发生以下变化:

已知:a.RCH2OH$\stackrel{CrO_{3}/H_{2}SO_{4}}{→}$RCHO
b.与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基.
①由A→C的反应方程式,属于取代反应(填反应类型).
②B的结构简式为
③写出在加热条件下C与NaOH醇溶液发生反应的化学方程式
(2)乙基香草醛的另一种同分异构体D()是一种医药中间体,请设计合理方案用
合成D.(其他原料自选,用反应流程图表示并注明必要的反应条件).
已知:
a.苯酚可以发生如下反应
b.流程图示例:
(3)乙基香草醛的同分异构体有很多种,满足下列条件的同分异构体有3种,其中有一种同分异构体的核磁共振氢谱中出现4组峰,吸收峰的面积之比为1:1:2:6,该同分异构体的结构简式为
①能与NaHCO3溶液反应
②遇FeCl3溶液显紫色,且能与浓溴水反应
③苯环上有两个烃基
④苯环上的官能团处于对位.

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14.用NA表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,11.2L的CHCl3含有的分子数为0.5NA
B.28gSi晶体中含有Si-Si键的个数为4NA
C.常温下,78g某浓度的乙炔的苯溶液中含碳原子数为6NA
D.0.1 molCnH2n+2中含有的碳碳单键数为0.1nNA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.NA代表阿伏加德罗常数数值,下列有关叙述正确的是(  )
A.28g CO、C2H4混合气体的分子总数NA,体积约为22.4L
B.9.2g金属钠投入到足量的重水中所得气体中含有0.4NA中子
C.25℃时,pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
D.0.1mol/LFeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA

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11.X、Y、Z均为短周期元素,其中两种为金属元素,一种为非金属元素,其原子半径分别为
XYZ
原子半径/nm0.1540.1300.071
X、Y处于同一周期,三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构.下列说法正确的是(  )
A.原子最外层电子数:Z>X>YB.三种元素可能为同周期元素
C.原子序数:Y>X>ZD.离子半径:X>Y>Z

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18.某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物,镍及其化合物的化学性质与铁的类似,但Ni2+的性质较稳定).

已知:部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示.
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2
pH5.23.29.79.2
回答下列问题:
(1)滤渣a的成分是SiO2,用乙醇洗涤废催化剂的目的是溶解、除去有机物,从废渣中回收乙醇的方法是蒸馏.
(2)为提高酸浸速率,可采取的措施有将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度、浸泡时的温度(答一条即可).
(3)硫酸酸浸后所得滤液A中可能含有的金属离子是Al3+、Fe2+、Ni2+,向其中加入H2O2的目的是加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,有利于分离,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O.
(4)利用化学镀(待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中)可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属.与电镀相比,化学镀的最大优点是不消耗电能,节约能源.
(5)滤液C进行如下所示处理可以制得NiSO4•7HO.滤液C$\stackrel{调PH=3}{→}$溶液D$\stackrel{操作X}{→}$NiSO4•7H2SO
①操作X的名称是蒸发结晶.
②产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4•7H2O),可能是由于生产过程中H2O2的用量不足(或H2O2失效)导致Fe2+未被完全氧化.
③NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料--NiOOH.该反应的离子方程式是2Ni2++ClO-+4OH-═2NiOOH↓+Cl-+H2O.

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15.2015年,中国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的药物青蒿素获得了诺贝尔奖.青蒿素的结构如图所示,下列有关青蒿素的说法中正确的是(  )
A.分子式为C15H20O5B.具有较强的还原性
C.易溶于水,乙醇和乙醚D.氧原子的化合价由-1和-2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.下图是中学化学中常见有机物转化关系(部分相关物质和反应条件已略去)

已知:Ⅰ.C的相对分子质量为60,且分子中碳元素的质量分数为40%.
Ⅱ.B、C、D分子含碳原子个数相同;E为高分子化合物.
回答下列问题:
(1)B中含有的官能团名称为羟基.
(2)E中链节为-CH2-CH2-.
(3)写出反应①的化学方程式CH3COOCH2CH3+H2O$→_{△}^{H+}$CH3COOH+CH3CH2OH.

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