中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3 | Cl- |
浓度/mol?L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH = 。
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
① N2(g)+O2(g)2NO(g) △H= 。
② 当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现? 。你的依据是 。
(3)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
③用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+MNiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ; 充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为 。
(1)4
(2)+183 kJ·mol-1 2NO+2CO2CO2+N2 不能 该反应是焓增、熵减的反应
(3)SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行 MH+OH--e-=H2O+M 4O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
试题分析:(1)给出的阳离子电荷总数为3×10-5 mol?L-1,阴离子电荷总数为13×10-5 mol?L-1,故溶液为酸性含有c(H+)=13×10-5-3×10-5=10-4, pH为4;(2)①△H=2×(-630)+945+498=183 kJ·mol-1 ;③该反应的△S<0,所以反应不能自发进行;(3)该反应为可逆反应,分离出产物可逆平衡正向移动,提高反应物的转化率;③放电是逆向反应,MH失去电子生成M,氧气在阴极得到电子,从而消耗掉氧气。
考点:考查化学原理综合有关问题。
科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖南省十三校高三第二次联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
现有常温下的四份溶液:①0.01 mol/L CH3COOH溶液;②0.0l mol/L HC1溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列说法正确的是
A.①中水的电离程度最小,③中水的电离程度最大
B.将②、③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积:②>③
C.将①、④混合,若c(CH3COO-)>c(H+),则混合液一定呈碱性
D.将四份溶液分别稀释100倍后,溶液的pH:③>④,①<②
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年河北省唐山市高三4月第二次模拟理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
海水是巨大的资源宝库,下列说法正确的是
A.碘元素又称“海洋元素”
B.镁是海水中含量最多的金属元素
C.从海水中提取食盐和碘的过程都是物理变化
D.氯碱工业和纯碱工业的原料都有食盐
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省南昌市高三3月第一次模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
研究CO、SO2、NO等大气污染气体的综合处理与利用具有重要意义。
(1)以CO或CO2与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇,你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示) 。
(2)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:
负极 ,正极 。
(3)一定条件下,NO2和SO2反应生成SO3(g)和NO两种气体,现将体积比为1:2的NO2和SO2的混合气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。(填序号)
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3、NO的体积比保持不变 D.每消耗 1 mol SO2,同时生成1 mol NO
当测得上述平衡体系中NO2与SO2体积比为1:6时,则该反应平衡常数K值为 ;
(4)工业常用Na2CO3饱和溶液回收NO、NO2气体:
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO、NO2混合气体,每产生标准状况下CO2 2.24L(CO2气体全部逸出)时,吸收液质量就增加4.4g,则混合气体中NO和NO2体积比为 。
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省南昌市高三3月第一次模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
X、Y、Z、R、W是5种短周期元素,原子序数依次增大,它们可组成离子化合物Z2Y和共价化合RY3、XW4,已知Y、R同主族,Z、R、W同周期。下列说法不正确的是
A.原子半径 :Z>R>W
B.X2W6分子中各原子均满足8电子结构
C.气态氢化物的稳定性:HmW>HmR
D.Y、Z形成的化合物中只可能存在离子键
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江苏省高三百校联合调研测试(一)化学试卷(解析版) 题型:填空题
温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如图:
下列说法正确的是
A.反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)=0.0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3 和2.0mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率小于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20mol PCl3 和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江苏省高三百校联合调研测试(一)化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法中用离子方程式表达正确的是
A.用惰性电极电解氯化钠溶液:2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑
B.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3 ↓+CO32-
C.Fe(NO3)2 溶液中滴加少量稀盐酸:Fe2++NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江苏省高三年级模拟考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料X经过多步反应合成。
下列说法正确的是
A.原料X与中间体Y互为同分异构体
B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色
C.中间体Y能发生加成、取代、消去反应
D.1 mol依曲替酯只能与1 mol NaOH发生反应
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年广东省韶关市高三4月高考二模理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(相对原子质量:D-2 O-16 Cu-64)
A.18 g的D216O中含有的中子数为9 NA
B.物质的量浓度均为1.0mol/L的硫酸与高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子数均为4NA
C.33.6 L NO2溶于足量的水得到的溶液中含有的NO3-数为NA
D.32 g铜发生氧化还原反应,一定失去NA个电子
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