【題目】Ⅰ.氮氧化物的存在會(huì)破壞地球環(huán)境,人們一直在積極探索改善大氣質(zhì)量的有效措施。已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+181.5kJ·mol-1
(1)氮氧化物是形成臭氧層空洞光化學(xué)煙霧、_______(列舉一種)等大氣污染現(xiàn)象的物質(zhì)之一。
(2)某科研小組嘗試?yán)霉腆w表面催化工藝進(jìn)行NO的分解。若用、、和分別表示N2、NO、O2和固體催化劑,在固體催化劑表面分解NO的過(guò)程如圖所示。從吸附到解吸的過(guò)程中,能量狀態(tài)最低的是_______(填字母序號(hào))。
(3)溫度為T1時(shí),在容積為1L的恒容密閉容器中充入0.6molNO2,僅發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g) △H>0,達(dá)平衡時(shí)c(O2)=0.2mol·L-1,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆= v (NO2)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),僅受溫度影響。當(dāng)溫度改變?yōu)?/span>T2時(shí),若k正=k逆,則T1_____T2(填“>”或“<”)。
Ⅱ.氮氧化物(NOx)是電廠主要排放的污染物之一。工業(yè)上采用氨脫硝處理后排放,原理如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H1=-1632.4kJ·mol-1;
②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol-1;
當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí),NH3發(fā)生氧化反應(yīng):
③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=-902.0kJ·mol-1。
(4)反應(yīng)②中的a=______。
(5)反應(yīng)②中,常用的催化劑有Cr2O3和Fe2O3,Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示兩種催化劑在反應(yīng)②催化過(guò)程中的能量變化示意圖合理的是______(填選項(xiàng)字母)。
Ⅲ.利用電解法處理高溫空氣中稀薄的NO(O2濃度約為NO濃度的10倍),裝置示意圖如下,固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)O2-
(6)陰極的電極反應(yīng)式為______。
(7)消除一定量的NO所消耗的電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論計(jì)算量,可能的原因是(不考慮物理因素)______。
(8)通過(guò)更換電極表面的催化劑可明顯改善這一狀況,利用催化劑具有______性。
【答案】霧霾(或酸雨) C 0.8 < -1815.0 B 2NO+4e-=N2+2O2- 陰極發(fā)生副反應(yīng)O2+4e-=2O2- 選擇
【解析】
(1)氮氧化物是形成臭氧層空洞光化學(xué)煙霧、霧霾、酸雨等大氣污染現(xiàn)象的物質(zhì)之一;
(2)破壞化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵需要放出能量,能量越高越不穩(wěn)定,越低越穩(wěn)定;
(3)升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);
(4)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算a值;
(5)反應(yīng)②中,Cr2O3的催化效率更好一些,所以使用Cr2O3活化能更低,根據(jù)計(jì)算反應(yīng)②的反應(yīng),生成物能量小于反應(yīng)物;
(6)陰極發(fā)生還原反應(yīng);
(7)陰極發(fā)生副反應(yīng):O2+4e-=2O2-;
(8)催化劑具有選擇性。
(1)氮氧化物是形成臭氧層空洞光化學(xué)煙霧、霧霾、酸雨等大氣污染現(xiàn)象的物質(zhì)之一,
故答案為:霧霾、酸雨;
(2)從機(jī)理可以看出,首先A狀態(tài)中,NO被吸附到催化劑表面,B狀態(tài)為NO變?yōu)?/span>N原子和O原子,這個(gè)過(guò)程需要吸收能量,C狀態(tài)為N原子和N原子結(jié)合變成N2,O原子和O原子結(jié)合變成O2,這個(gè)過(guò)程為成鍵過(guò)程,需要放出能量,體系能量降低,
故答案為:C。
(3)由題給數(shù)據(jù)可知,溫度為T1時(shí),c(NO2)=(0.6mol/L-0.4mol/L)、c(NO)=0.4mol/L、 c(O2)=0.2mol/L,化學(xué)平衡常數(shù)K==0.8;
達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)k正c2(NO2)=k逆c2(NO)·c(O2),且k正=k逆,可知
c2(NO2)=c2(NO)·c(O2),此時(shí)K==1>0.8,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),所以T1<T2,
故答案為:0.8 ;<;
(4)已知①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H1=-1632.4kJ·mol-1;
③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=-902.0kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律,[①5-③]4得②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H2=[(-1632.4kJ·mol-1)5-(-902.0kJ·mol-1)]4=akJ·mol-1;則a=-1815.0
故答案為:-1815.0;
(5)反應(yīng)②中,Cr2O3的催化效率更好一些,所以使用Cr2O3活化能更低,根據(jù)計(jì)算反應(yīng)②為放熱反應(yīng),故生成物的總能量小于反應(yīng)物的,B圖符合題意,選B,
故答案為:B;
(6)根據(jù)裝置示意圖可知,陰極反應(yīng)為:2NO+4e-=N2+2O2-,
故答案為:2NO+4e-=N2+2O2-;
(7)消除一定量的一氧化氮所消耗的電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論計(jì)算量,是由于陰極發(fā)生副反應(yīng):O2+4e-=2O2-;
故答案為:陰極發(fā)生副反應(yīng):O2+4e-=2O2-;
(8)通過(guò)更換電極表面的催化劑可明顯改善這一狀況,利用催化劑具有選擇性。
故答案為:選擇。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵和鈷是兩種重要的過(guò)渡元素。
(1)鈷位于元素周期表第四周期Ⅷ族,其基態(tài)原子中未成對(duì)電子個(gè)數(shù)為___________。
(2)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式___________
(3)鐵氧體是一種磁性材料,工業(yè)上制備時(shí)常采用水解法,制備時(shí)常加入尿素(CO(NH2)2)、醋酸鈉等堿性物質(zhì)。尿素分子中所含非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序是___________,分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為___________。醋酸鈉中碳原子的雜化類型___________。
(4)鐵氧體也可使用沉淀法,制備時(shí)常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等弱堿,已知氨(NH3熔點(diǎn):-77.8%℃、沸點(diǎn):-33.5%℃),聯(lián)氨(N2H4熔點(diǎn):2℃、沸點(diǎn):113.5°C)解釋其熔沸點(diǎn)高低的主要原因______________________。
(5)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,已知Co3+的配位數(shù)為6,為確定鉆的配合物的結(jié)構(gòu),現(xiàn)對(duì)兩種配合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在第一種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀,則第一種配合物的配體為___________。在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生淡黃色沉淀。則第二種配合物的配體為___________。
(6)奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體,無(wú)磁性,其晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),如上圖所示,則該物質(zhì)的化學(xué)式為___________。若品體密度為dg·cm-3,則晶胞中最近的兩個(gè)碳原子的距離為___________pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出簡(jiǎn)化后的計(jì)算式即可)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效凈水劑.已知:K2FeO4 易溶于水,其溶液呈紫色、微溶于濃KOH 溶液,在0℃~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定.某小組同學(xué)用下圖裝置制備并探究
K2FeO4 的性質(zhì).制備原理:
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,裝置如圖所示(夾持裝置略)
(1)盛放二氧化錳的儀器名稱___________________,裝置C的作用是____________________。
(2)裝置A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用冰水浴的原因是____________________,此裝置存在一處明顯缺陷,請(qǐng)指出____________。
(4)K2FeO4 粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),一般用75%乙醇進(jìn)行洗滌,其目的是_____________________。
(5)查閱資料知,K2FeO4 能將 Mn2+氧化成 MnO4-.該小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證:
關(guān)閉K,左燒杯溶液變黃色,右燒杯溶液變紫色.檢驗(yàn)左側(cè)燒杯溶液呈黃色的原因,需要的試劑是__________。寫出K2FeO4 氧化Mn2+ 的離子方程式: ___________________.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列操作及其描述錯(cuò)誤的是( )
A. ①為萃取時(shí)的振蕩操作,振蕩過(guò)程中應(yīng)打開活塞放氣
B. ②為酸式滴定管排氣操作,排氣后記錄初始讀數(shù)
C. ③為聞氣體氣味的操作,無(wú)論有毒無(wú)毒都不能將鼻孔湊近瓶口
D. ④為配制溶液過(guò)程中搖勻的操作,搖勻后如果發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線也不能再加水
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一些烷烴的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱如下表:
下列說(shuō)法正確的是( )
A. 熱穩(wěn)定性:正丁烷>異丁烷
B. 正戊烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱大約為:△H=–3540 kJ·mol-1
C. 乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)+7O2(g)= 4CO2(g)+6H2O(g) △H=–1560.8 kJ·mol-1
D. 在101kPa下,甲烷的熱值是891.0kJ·g-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極Ⅰ為Zn,其他電極均為Cu。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是:
A. 電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 相同時(shí)間內(nèi),電極Ⅱ與電極Ⅳ的質(zhì)量變化值相同
C. 電極Ⅲ的電極反應(yīng):4OH--4e-===O2↑+2H2O
D. 電流方向:電極Ⅳ→電流計(jì)→電極Ⅰ
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】mA(g)+nB(g) pC(g)+qQ(g)當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時(shí),達(dá)到平衡的標(biāo)志是:( )
①體系的壓強(qiáng)不再改變 ②體系的溫度不再改變 ③各組分的濃度不再改變 ④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變⑤反應(yīng)速率VA:VB:VC:VD=m:n:p:q ⑥單位時(shí)間內(nèi)m mol A斷鍵反應(yīng),同時(shí)p mol C也斷鍵反應(yīng)
A. ③④⑤⑥ B. ②③④⑥ C. ①③④⑤ D. ①③④⑥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;卮鹩嘘P(guān)中和反應(yīng)的問(wèn)題。
(1)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液與足量稀硝酸反應(yīng),能放出________________kJ熱量。
(2)如圖裝置中儀器A的名稱是____________,作用是__________________________;
碎泡沫塑料的作用是_____________________________;
要重復(fù)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是 ____________________。
(3)若通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱的ΔH,其結(jié)果常常大于-57.3 kJ·mol-1,其原因可能是 ____________。
(4)用相同濃度和體積的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)__________(填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”)。
(5)將V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1+V2=50 mL)。下列敘述正確的是(____)
A.做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 ℃
B.該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能
C.NaOH溶液的濃度約為1.00 mol·L-1
D.該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種新型可逆電池的工作原理如下圖所示。放電時(shí)總反應(yīng)為:Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨)。
下列說(shuō)法正確的是
A. 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:2Al-6e-+7Cl-= Al2Cl7-
B. 放電時(shí)AlCl4-移向正極
C. 充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為: AlCl4-e-+Cn=Cn(AlCl4)
D. 電路中每轉(zhuǎn)移3mol電子,最多有1molCn(AlCl4)被還原
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