【题目】研究发现NOx和SO2是雾霾的主要成分。
I.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1
(1)2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=___________,该反应在___________下能自发进行(填“高温”低温”或“任意温度”)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程0-5min中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为P=14MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=___________MPa-1;平衡后,再向容器中充入NO和CO2各0.1mol,平衡将___________(填“向左”“向右”或“不")移动
②15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是___________(填字母)
A.升温 B.增大CO浓度 C.加入催化剂 D减小容器体积
Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(1)已知:亚硫酸的电离常数为Ka1=2.0×10-2,Ka2=6.0×10-7。则NaSO3溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)
(2)如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为___________;若通入的N体积为4.48L(标况下),则另外一个电极通入SO2的质量理论上应为__________g。
【答案】-744 kJ·mol-1 低温 0.125(或1/8) 不 BD 酸性 6H++NO+5e-===NH4++H2O 32
【解析】
根据盖斯定律和△G=△HT△S<0解答;根据三段式, 化学平衡常数K 与Qc的关系进行判断;根据 15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动,结合化学平衡的影响因素分析;根据HSO3的电离平衡常数与水解平衡常数大小判断;根据电解装置得失电子数目守恒进行计算。
(1)根据盖斯定律①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ· mol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-564 kJ· mol-1,②①得:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H= (564180)kJmol1=744kJmol1,该反应为气体体积缩小的放热反应,其△H<0、△S<0,则温度处于低温下满足△G=△HT△S<0,能自发进行;故答案为:744kJmol1;低温;
(2)①由图1知,2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),
起始(mol) 0.4 0.4 0 0
转化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1
平衡(mol) 0.2 0.2 0.2 0.1
各组分的体积分数分别是:、、、,,Kp==(14×)2×(14)/ [(14×)2×(14×)2]=0.125;根据①的分析,化学平衡常数K==5,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,此时的浓度商Qc==5=K,因此平衡不移动;故答案为:0.125;不;
②15min时,改变某一因素,NO的物质的量减少,说明平衡向正反应方向移动:
A. 正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,NO的物质的量增大,故A错误;
B. 增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,NO的物质的量减小,故B正确;
C. 加入催化剂,化学平衡不移动,故C错误;
D. 减小容器的体积,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,NO物质的量减小,故D正确;
故答案为:BD;
Ⅱ(1)由于HSO3的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×1013<Ka2=6.0×107,说明HSO3的电离平衡常数大于水解平衡常数,则HSO3的溶液显酸性;答案:酸性;
(2)根据电解装置,NO和SO2转化为硫酸铵,说明NO转化成NH4+,即NO在阴极上发生反应NO+6H++5e=NH4++H2O,阳极反应式为SO2+2H2O2e=4H++SO42,根据得失电子数目守恒,有2NO10e5SO2,则SO2的物质的量为:n(SO2)=5/2n(NO)=4.48L/22.4Lmol-1×5/2=0.5mol,SO2的质量为64g/mol×0.5mol=32g,故答案为:6H++NO+5e-===NH4++H2O;32。
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【题目】设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )
A.在常温常压下,48 g氧气和臭氧的混合气体含氧原子数是3NA
B.标准状况下,22.4 L H2O中含有的原子数目为3NA
C.同温同压下,NA个CO2与NA个N2和O2的混合气体的体积不相等
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-数为NA
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【题目】为探究酸雨对植物叶片光合作用的影响,科研小组使用某种植物幼苗作为实验材料,对其进行模拟酸雨处理,部分结果如表1和图1:
组别 | 模拟酸雨值 | 叶绿素a(mg/g) | 叶绿素 b(mg/g) |
A | pH7.0 | 2.29 | 0.94 |
B | pH4.5 | 2.32 | 0.95 |
C | pH3.5 | 2.14 | 0.86. |
D | pH2.5 | 1.41 | 0.73 |
表1:模拟酸雨对某种植物幼苗叶片光合色素含量的影响
(1)绿叶中色素的提取常用______做溶剂,其分离则利用了不同色素在有机溶剂中______不同的特点。
(2)本实验中A组的作用是________,其余组必须与A组保持相同的环境因素有________(试举两项)。
(3)请结合表1分析酸雨影响植物光合速率的原因:_________________________________。
(4)根据溶液中某物质对一定波长光的吸收值与其浓度成正比的原理,可对提取的色素含量进行测定。现要测定色素提取液中叶绿素a的含量,所选光的波长为665nm,而不是叶绿素a吸收光能百分比更高的425nm,请根据图2分析原因。______________________________
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【题目】水杨酸的结构简式为,水杨酸酯E为紫外吸收剂,可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下:
已知:2RCH2CHO。回答下列问题:
(1)饱和一元醇A中氧的质量分数约为21.6%,则A的分子式为________;结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为_____。
(2)第③步的反应类型为____; D中所含官能团的名称为______;
(3)第①步反应的化学方程式为______。
(4)E的分子式是______。
(5)1mol水杨酸分别消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比是______。
(6)X是比水杨酸多一个碳原子的同系物。X的同分异构体中,符合下列条件的共__种,其中取代基在苯环的对位且能消耗3molNaOH的同分异构体的结构简式是_______。①苯环上有两个取代基②与FeCl3发生显色反应③能发生水解反应
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【题目】检验某溶液中是否含有,常用的方法是( )
A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不落于水的白色沉淀生成
C.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不落于水的白色沉淀生成
D.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2落液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
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【题目】铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:__Fe2+___ClO-+( )___=____Fe(OH)3↓+__C1﹣+( )。
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:________(注明试剂、现象)。
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为___(填代号)。
a.氢氧化钠溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、____(填操作名称)、洗涤。
(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为___(填代号)。
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【题目】我国某地粉煤灰中镓含量丰富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外还含有A12O3、Fe3O4、SiO2等杂质。已知从粉煤灰中回收镓的艺流程如图甲所示。
信息:(i)转型液中镓以GaO2-的形式存在;
(ii)Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17。
回答下列问题:
(1)滤渣A中一定含有的成分是___________。
(2)“氧化”过程中加入H2O2的目的是___________,该过程中发生反应的离子方程式为___________。
(3)洗脱液中还有少量的Fe3+、Ga3+,其中Ga3+浓度为1.4×10-4mol/L,列式计算当Fe3+恰好沉淀完全时[c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L],G a3+是否开始沉淀___________。
(4)流程图中两次调节pH的目的分别是___________。
(5)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图乙所示①粗镓与电源___________极相连(填“正”或“负”)。②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式为___________。
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【题目】已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为________molL-1。(保留2位有效数字)
(2)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填字母).
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0g
(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84gcm-3)的浓硫酸配制200mL 2.3 molL-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①需要量取浓硫酸的体积为________mL;(保留2位有效数字)
②定容时向容量瓶中注入蒸馏水,液面离刻度线下________时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至________相切;
③在转移液体前需要注意的是(容量瓶已查漏且洗涤干净)________________________;
④下列操作会使配制的稀硫酸物质的量浓度偏大的是________;
A.容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水
B.量取浓溶液读数时仰视刻度线
C.移液时玻璃棒在刻度线以上
D.定容观察液体时俯视刻度线
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【题目】咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用,其结构简式如下图所示:
关于咖啡鞣酸的下列叙述正确的是( )
A.分子式为C16H13O9
B.1 mol咖啡鞣酸可与含8 mol NaOH的溶液反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色,说明分子结构中含有碳碳双键
D.与浓溴水能发生两种类型的反应
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