【题目】随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少 8%,氮氧化物(NOx)排放量减少 10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用 CH4 催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H =-574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H =-1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H =-44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式:__________。
(2)利用 Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将 SO2 转化为 SO42-,从而实现对 SO2 的治理。已知含 SO2 的废气通入含 Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的 离子方程式为__________。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为 C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g)。某研究小组向密闭的真空 容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入 NO 和足量的活性炭,在恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度(mol/L) | NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
①10~20 min 以υ(N2)表示的反应速率为__________。
②该反应的平衡常数表达式 K=________。根据表中数据,计算 T1 ℃时该反应的平衡常数为__________(保留两位小数)。
③一定温度下,随着 NO 的起始浓度增大,则 NO 的平衡转化率__________ (
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是__________ (填序号)。
A.混合气体的密度保持不变
B.υ正(NO) = 2υ逆(CO2)
C.容器内压强保持不变
D.容器内 N2 的体积分数保持不变
【答案】
(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJmol-1
(2)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)①0.009 molL-1min-1;
②,0.56;
③不变;④ABD。
【解析】
试题分析:(1) ①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJmol-l,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2 O(g)△H=-1160kJmol-l,③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJmol-l,依据盖斯定律计算[①+②-③×4]×得到CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJmol-1;故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJmol-1
(2) 常温下将SO2转化为SO42-而实现SO2的处理.含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时其中一个反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为三价铁离子氧化二氧化硫到硫酸根离子,反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H20=2Fe2++SO42-+4H+,故答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)① 10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率==0.009 molL-1min-1,故答案为:0.009 molL-1min-1;
②20-30min反应达到平衡状态,C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g),各物质的平衡浓度为:c(CO2)=c(N2)=0.3mol/L;c(NO)=0.4mol/L,反应的平衡常数为:K===0.56,故答案为:,0.56;
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)反应是气体体积不变的反应;增大一氧化氮浓度相当于增大体系压强,平衡不移动,一氧化氮转化率不变,故答案为:不变;
④C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)反应是气体体积不变的反应;A.混合气体密度等于质量除以体积,反应中碳是固体,平衡移动气体质量变化,体积不变,所以混合气体的密度保持不变,说明反应达到平衡,故A正确;B.反应速率之比等于化学方程式系数之比,当v正(NO)=2v逆(N2),反应达到平衡,故B正确;C.反应是气体体积不变的反应,反应过程中和反应平衡状态压强相同,所以容器内压强保持不变不能说明反应达到平衡,故C错误;D.容器内N2的体积分数不变,说明反应达到平衡,故D正确;故选ABD。
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【题目】如图为配制0.2molL﹣1Na2CO3溶液250mL示意图.
回答下列问题:
(1)①中称得Na2CO3 g.
(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是 、 .
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时俯视 ;
B.没有进行操作步骤④和⑤ ;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外 .
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【题目】一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g,混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍.该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶的质量增加了8.4g,该混合气体可能是( )
A.乙烷和乙烯 B.乙烷和乙烯 C.甲烷和乙烯 D.甲烷和丙烯
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【题目】现有A、B、C三种烃,其球棍模型下图:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 (填对应字母,下同);
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 ;
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是 ,生成水最多的是 .
(4)在120℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 .
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【题目】常温下,下列各组离子能大量共存的是
A. H+、Na+、SO42﹣、Cu2+ B. Na+、NH4+、H+、CO32﹣
C. K+、Fe2+、H+、NO3﹣ D. Ca2+、Ba2+、SO42﹣、C1﹣
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【题目】化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.明矾作为净水剂,可以除去废水中的铜离子
B.焰火的五彩缤纷是某些金属元素化学性质的展现
C.用活性炭为蔗糖脱色和用臭氧漂白纸浆的原理相同
D.工业上以氯气和石灰乳为原料制备漂白粉
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【题目】下列物质,所含分子数最多的是(NA为阿伏加德罗常数)
A. 10gH2 B. 2molCl2 C. 1.5NACO2 D. 22.4LO2(标况下)
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【题目】下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素(NA为阿伏加德罗常数的值).
(1)元素B位于元素周期表的 (填“s”、“p”或“d”)区.
(2)由A、X、K三种元素中的某两种形成的化合物中,每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质有 (填分子式).
(3)只含A、E和镍三种元素的晶体具有超导性.该新型超导晶体的一个晶胞如图所示,该晶体的化学式为 .
(4)元素D和K形成的化合物中,每个阳离子周围距离最近且相等的阳离子有 个,若该化合物晶体的密度为a g/cm3,则晶胞的体积是 cm3.
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