【题目】近日,雾霾又上了度娘热搜榜。其主要成分包括灰尘、SO2、NOx、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
(1)氨气是常见的烟气脱硝剂之一,其脱硝原理是与NO(g)反应生成空气中存在的两种无毒物质。
①写出该反应的化学反应方程式:_____________。
②已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H1=-907.28kJ mol-1;
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H2= -1269.02kJ mol-1。105℃时,则上述脱硝反应的△H=_______,该反应________(填“能” “否”或“不能确定”)自发进行,
③上述脱硝反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。每生成1mol还原产物,则反应中转移电子数为_________mol。
(2)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在两个恒容容器中发生上述反应,相关信息如下表及图所示,回答下列问题:
容器 | 甲 | 乙 |
容积/L | 1 | 1 |
温度/K | T1 | T2 |
起始充入量 | lmolO3 2mol NO2 | lmolO3 2mol NO2 |
0~10min内甲容器中反应的平均速率:v(O3) =_______mol·L-1·min-1 。
②T1________T2 (填“>”“<”或“=”),T1时,该反应的平衡常数为____________。
③下列措施能提高容器乙中NO2转化率的是________(填序号)。
A.向容器中充入He,增大容器的压强
B.升高容器的温度
C.向容器中再充人一定量的NO2
D.向容器中再充入lmol O3和2mo NO2
④T1时,若起始时向容器甲中充入2mo1 NO2、lmolO3、2mollN2O5和2molO2,则脱硝反应达到平衡前,v(正)________v(逆) (填“>”“<”“=”)。
【答案】4NH3+6NO=5N2+6H2O-1811.63kJ·mol-1能3∶240.02<0.5L·mol-1D<
【解析】
(1)①根据题意,两种无毒物质是水和N2,故反应方程式为4NH3+6NO=5N2_+6H2O;
②已知:①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)____△H1=-907.28kJ__mol-1;②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H2=_-1269.02kJ__mol-1;根据盖斯定律可知由②×-①×得反应4NH3+6NO=5N2_+6H2O,该反应的ΔH=(_-1269.02kJ__mol-1)×-(-907.28kJ__mol-1)×=-1811.63kJ·mol-1;该反应放热,且S_>0,G<0,故反应能自发。
③该反应中氧化剂为NO,还原剂为NH3,物质的量之比为3∶2,且根据氧化剂为NO可知,每生成1mol还原产物,则反应中转移电子数为4mol。
(2)①读图可知,0~10min内甲容器中N2O5的浓度变化量为0.2mol·L-1,2NO2(g)+O3(g)===N2O5(g)+O2(g),则消耗O3的浓度为0.2mol·L-1,反应速率V(O3)=0.02mol·(L·min)-1。
②由图象知,容器乙先达到平衡,温度高,即T1<T2,
2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)
起始浓度(mol/L) 2 1 0 0
变化浓度(mol/L) 1 0.5 0.5 0.5
平衡浓度(mol/L) 1 0.5 0.5 0.5
T1时,该反应的平衡常数K==0.5;
③A项,向容器中充入He,增大容器的压强,但不改变反应速率和平衡。B项,由图象知,该反应提高温度,反应逆向进行。C项,向容器中充入一定量的NO2,NO2的转化率降低。D项,向容器中再充入1mol O3和2mol NO2,相当于加压,平衡正向移动;故答案为D;
④若起始时向容器甲中充入2mol NO2、1mol O3、2mol N2O5和2mol O2,计算浓度商Qc==1,相当于加入五氧化二氮反应逆向进行,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<v(逆)。
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【题目】已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3﹣、dD﹣都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )
A. 原子半径 A>B>D>C B. 原子序数 d>c>b>a
C. 离子半径 C>D>B>A D. 单质的还原性 A>B>D>C
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【题目】在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,下列分析中不正确的是( )
A. 图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响
C. 图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
D. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
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【题目】己知某可逆反应mA(g)+nB(g)=qC(g) ΔH,在密闭容器中进行。如图表示在不同时刻t、温度T和压强p下B物质在混合气倦中的体积分数ψ(B)的变化情况。下列推断中正确的是
A. p1<p2,T1>T2,m+n<q,ΔH>0
B. p1>p2,T1<T2,m+n>q,ΔH<0
C. p1<p2,T1>T2,m+n>q,ΔH>0
D. p1>p2,T1<T2,m+n<q,ΔH<0
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【题目】CuCl2广泛应用于工业生产,溶于水形成绿色溶液。CuCl晶体呈白色,露置于潮湿空气中易被氧化,实验室用图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜(含杂质铁)反应制备氯化铜(铁架台、铁夹及酒精灯省略)。
(1)完成上述实验,气流方向连接各仪器接口的顺序是________a→______、____→______、_____→______、 _________→________;反应时,盛粗铜粉的试管中现象是_______________。
(2)实验完毕,取试管中的固体有盐酸溶解后,欲提纯氯化铜,请简述实验方案:_________________。(室温,Fe(OH))3 沉淀完全的pH为3.2)
(3)向制得的氯化铜溶液中通入SO2,加热一段时间既可制得CuCl,写出该反应的离子方式:_______。
(4)已知:ⅰ.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O
ⅱ.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气。
某同学利用如图所示装置,测定某混合气体中H2、CO、SO2和O2的百分组成
①D瓶测定__________;F洗气瓶中盛放的试剂是__________________。
②E瓶中发生反应的离子方程式为____________________。
③为了准确读取G中量气管的数据,读数时除了视线与凹液面最低处相平以外,还要注意__________。
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【题目】【2016年高考上海卷】向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是 ( )
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
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【题目】中和滴定的相关问题
Ⅰ.下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:
a.量筒 b.容量瓶 c.滴定管 d.托盘天平 e.温度计
(1)无“0”刻度的是 (填字母)。
(2)下列操作合理的是 (填字母)。
A.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaOH溶液
B.用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体
C.用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸
D.用500 mL容量瓶配制1 mol·L-1的氢氧化钠溶液495.5 mL
Ⅱ. 某学生用0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
④移取20.00 mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
请回答下列问题:
(1)以上步骤有错误的是 ___(填编号)。
(2)判断滴定终点的现象是: 。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
(4)根据下列数据,请计算待测盐酸的浓度: mol·L-1。
滴定次数 | 待测体积(mL) | 标准烧碱溶液体积(mL) | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | ||
第一次 | 20.00 | 0.40 | 20.40 |
第二次 | 20.00 | 2.00 | 24.10 |
第三次 | 20.00 | 4.00 | 24.00 |
(5)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)一定会造成测定结果偏高的是 (填字母)。
A.配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
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【题目】环境问题已经成为世界上越来越重要的议题,其中大气污染主要有硫的氧化物和氮的氧化物,工业生产是其原因之一,同时工业上通常也用下列方法来治理污染。
(1)烟气中含有SO2等大量有害的物质,烟气除硫的方法有多种,其中石灰石法烟气除硫工艺的主要反应如下:
Ⅰ.CaCO3(s)= CO2(g)+CaO(s) △H=+178.2kJ/mol
Ⅱ.SO2(g)+CaO(s)=CaSO3(s) △H=﹣402kJ/mol
Ⅲ.2CaSO3(s)+O2(g)+4H2O(l)=2[CaSO42H2O](s) △H=﹣234.2kJ/mol
试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成生石膏的热化学方程式 .
(2)用NH3还原NOx生成N2和H2O。现有NO、NO2的混合气体3 L,可用同温同压下3.5 L的NH3恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
(3)氨催化氧化是硝酸工业的基础,反应原理为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)实际生产中,还会发生此反应:4NH3+3O2N2+6H2O,在1L的密闭容器中加入l mol NH3和1.5mol O2的反应过程中,有关温度与各物质的量关系如图1所示:
①已知400℃时,混合气体中NH3、N2、NO的物质的量比为5:6:3,则图象中x= 。
②NH3生成N2的反应属于 (填“吸热反应”或“放热反应”),温度高于840℃后,各物质的物质的量发生如图所示变化的原因可能是 。
(4)电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下,电化学降解NO的原理如图2所示,阴极反应式为 。假设降解前两极溶液质量相等,当电路中有2mol电子通过时,此时两极溶液质量的差值为 g。
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