【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。
【答案】(1)2CaCO3(s)+O2(g)+2SO2(g)+4H2O(l)2[CaSO4.2H2O](s)+2CO2(g) △H=﹣681.8kJ/mol ;(2)1:3;(3)①0.3;②放热反应;氨气高温分解生成氮气和氢气,使氨气氧化生成NO的平衡向左移动或氨气高温分解生成氮气和氢气或NO高温分解生成氮气和氧气或氨气和NO反应生成氮气和水等使NO快速减少N2增加;(4)NO+12 H++10e-=N2↑+6H2O;14.4。
【解析】
试题分析:(1)I×2+II×2+III得出:2CaCO3(s)+O2(g)+2SO2(g)+4H2O(l)2[CaSO4.2H2O](s)+2CO2(g) △H=﹣681.8kJ/mol ;(2)同温同压下,体积比等于物质的量之比,设NO的物质的量xmol,则NO2的物质的量为(3-x)mol,根据得失电子数目守恒,因此有3.5×3=2x+(3-x)×4,解得x=0.75,两者的比值为:0.75:2.25=1:3;(3)①令400℃时,NH3、N2、NO的物质的量分别是5x、6x、3x,则有1-3x-12x=5x,解得x=1/20mol,因此N2的物质的量为6/20mol=0.3mol;②400℃时,副反应达到平衡,随着温度的升高,N2的物质的量降低,说明平衡向逆反应方向进行,正反应方向是放热反应;氨气高温分解生成氮气和氢气,使氨气氧化生成NO的平衡向左移动或氨气高温分解生成氮气和氢气或NO高温分解生成氮气和氧气或氨气和NO反应生成氮气和水等使NO快速减少N2增加;(4)阴极是得电子过程,化合价降低,因此Ag-Pt为阴极,其电极反应式为: NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O;阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,通过2mol电子产生氧气的质量为2×32/4g=16g,产生n(H+)=2mol,,阴极反应式为NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O,通过2mol电子产生m(N2)=2×28/10mol=5.6mol,因此两溶液质量差为(16+2-5.6+2)g=14.4g。
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【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“>”“<”“=”)。
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【题目】下列说法正确的是:( )
① Cl-的结构示意图
② 羟基的电子式:
③ HClO的结构式:H—Cl—O
④ NaHCO3在水中的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
⑤ Na2O的水溶液能导电,这不能说明Na2O是电解质
⑥ SiO2既能与氢氟酸反应又能与NaOH溶液反应,故SiO2是两性氧化物;
⑦ 分馏、干馏、裂化都是化学变化( )
A.①②⑤ B.①④⑥⑦ C.②③④⑥ D.②③⑤⑥⑦
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【题目】下列关于化学键的说法不正确的是( )
A.并不是所有物质都含有化学键
B.只有非金属原子间才能形成共价键
C.单质不可能含有离子键
D.共价化合物中不可能含有离子键
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【题目】离子键的强弱主要决定于离子半径和离子电荷数,一般规律是:离子半径小,离子所带电荷值大,则离子键越强.①K2O ②MgO ③CaO三种物质离子键由强到弱的顺序是( )
A.K2O,MgO,CaO
B.MgO,CaO,K2O
C.MgO,K2O,CaO
D.CaO,K2O,MgO
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【题目】下列说法正确的是
A. 焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B. 当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C. 在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D. 一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为负值
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【题目】如图为某加碘盐标签的一部分。
已知:①KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6(无色)
某同学想定量测定此加碘盐中碘元素的含量,进行以下实验:
步骤1:称取ag市售食盐,配成溶液,全部转移至锥形瓶中,加入适量新制KI溶液,滴入几滴稀硫酸,溶液变黄色,再加入3滴淀粉溶液。
步骤2:取一支50mL碱式滴定管,用bmol·L-1的新制Na2S2O3 溶液润洗2~3次后,装满溶液,调节液面高度至0刻度。
步骤3:开始滴定直至终点,重复操作2~3次,实验数据记录如下:
(1)第一次读数为 mL。
(2)滴定终点的判断方法 。
(3)经过计算,此碘盐碘元素的含量为 mg·kg-1(用含a、b的最简表达式表示) 。
(4)下列操作可能会导致测量结果偏低的是 。
A.步骤1中称取食盐时将砝码放在左盘,食盐放在放在右盘,游码读数为0.5g
B.步骤1所配食盐溶液未完全转移至锥形瓶
C.步骤2中滴定管洗涤后未润洗
D.步骤3滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
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【题目】甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你回答下列问题:
(1)三位同学制取氨气的化学方程式为:___________________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气,其原因是_____________________。
(3)三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨(如果他们的实验操作都正确),你认为没有收集到氨气的同学是_______ 填(“甲”、“乙”或“丙”),收集不到氨气的主要原因是_________________(用化学方程式表示)。
(4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)__________________。
(5)三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气,你判断能够达到实验目的的是_______ (填“甲”、“乙”或“丙”),该装置中的NH4HCO3固体能否用NH4Cl固体代替?_______ (填“能”或“不能”)。
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