中國氣象局的數(shù)據(jù)顯示,2013年全國平均霧霾天數(shù)為52年來之最。形成霧霾的主要成份為:生產生活中排放的廢氣、汽車尾氣及揚塵等。
(1)用CH4可以消除汽車尾氣中氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ/mol
2NO2(g)=N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式 。
(2)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol,某溫度下,向容積為2L的密閉容器中充入2.0molCO(g)和2.0molH2O(g),在tmin時達到平衡,測得放出了32.8kJ熱量,則tmin內用H2表示的平均反應速率為 ,由此可知在該溫度下反應CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化學平衡常數(shù)為 。相同條件下,向同一密閉容器中充入1.0molCO2和1.0molH2反應達到平衡后,吸收的熱量為 kJ。
(3)堿式硫酸鋁法煙氣脫硫工藝主要有以下三步
①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末狀石灰石,生成堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液。
②堿式硫酸鋁吸收SO2,Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3,請寫出Al2(SO4)3·Al2O3與過量燒堿溶液反應的化學方程式 。
③將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3,可選用氧化劑為 (填代號)
A.濃硫酸 | B.KMnO4溶液 | C.5%的H2O2溶液 | D.空氣 |
(1)CH4(g)+N2O4(g) = N2(g) +2H2O(l) + CO2(g) △H=" —898.1" kJ/mol
(2)mol/( L·min) 2.25 24.6
(3)Al2(SO4)3·Al2O3+3H2O+10NaOH=4Na[Al(OH)4]+3Na2SO4;C D;生成Al2(SO4)3循環(huán)使用。
解析試題分析:(1) 將①式H4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ/mol 減去②式2NO2(g)=N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol.整理可得:CH4(g)+N2O4(g) = N2(g) +2H2O(l) + CO2(g) △H=" —898.1" kJ/mol 。(2)由方程式可以看出:每生成1mol的H2,放出熱量41kJ。現(xiàn)在放出熱量32.8kJ,則產生H2的物質的量為32.8÷41=0.8mol。因此在tmin用H2表示的平均反應速率為v(H2)=Δc/Δt=0.8mol÷2L÷tmin=mol/( L·min). (2) 對于反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)來說, 當反應達到平衡時,c(CO)=c(H2O)=(2.0-0.8)mol÷2L=0.6mol/L ;c(CO2)=c(H2)=0.8mol÷2L=0.4mol/L;該反應的化學平衡常數(shù)而反應 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的逆反應。該反應的化學平衡常數(shù)為.在相同條件下,向同一密閉容器中充入1.0molCO2和1.0molH2。假如反應達到平衡時產生的CO為xmol,則水蒸氣也是xmol,未反應的CO2(g)和H2(g)的物質的量都是(1.0-x)mol..解得x=0.6mol.因此反應達到平衡后,吸收的熱量為0.6mol×41kJ/mol=24.6kJ.(3)因為Al2(SO4)3、Al2O3都能與NaOH發(fā)生反應。因此Al2(SO4)3·Al2O3與過量燒堿溶液反應就可以看作是Al2(SO4)3、Al2O3的混合物與NaOH溶液發(fā)生的反應。該反應的化學方程式為:Al2(SO4)3·Al2O3+3H2O+10NaOH=4Na[Al(OH)4]+3Na2SO4.③將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3時選擇的氧化劑不能引入新的雜質離子,或者引入的雜質離子容易除去。根據(jù)題目提供的試劑可選擇綠色氧化劑5%的H2O2溶液或空氣。因此選項為C D。該步反應的目的是將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3,以達到物質的循環(huán)利用,提高經濟效益。
考點:考查熱化學方程式的書寫、化學反應速率、化學平衡產生的計算、可逆反應的熱效應、堿式硫酸鋁吸收SO2的反應原理等知識。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
我國古代四大發(fā)明之一的黑火藥是由硫磺粉、硝酸鉀和木炭按一定比例混合而成的,爆炸時會產生N2、CO2等。
(1)爆炸時的化學方程式為: 。(2分)
(2)在黑火藥爆炸的反應中硫作氧化劑,在一些反應中硫也可以作還原劑,寫出一個硫在反應中作還原劑的化學方程式: 。(2分)
(3)氮氣在放電條件下與氧氣反應的化學方程式: 。(2分)
(4)一氧化氮、二氧化氮都是氮氧化物。一氧化氮在常溫下很容易與空氣中的氧氣化合,化學方程式為: 。(2分)二氧化氮能與水反應,化學方程式為: 。(2分)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質和化合物在工農業(yè)生產中有著重要的應用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH1=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學方程式表示:
11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60 mol CuSO4能氧化白磷的物質的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應獲得,含磷各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與pH的關系如下圖所示。
①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應控制在________;pH=8時,溶液中主要含磷物種濃度大小關系為________。
②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是________(用離子方程式表示)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質的量之比2:1反應時,可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫蠻如下圖所示:
①酸性氣體是______________________(填化學式)。
②X的結構簡式為__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學設計的實驗方案如下:
請回答:
(1)操作①用到的玻璃儀器有 。
(2)寫出反應①的化學方程式: ,反應②的離子反應方程式: 。
(3)設計實驗方案,檢測濾液D中含有的金屬離子(試劑自選) 。
(4)在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體是一種綠色化學工藝,試劑Y為無色液體,反應④的總化學方程式是 。
(5)乙同學在甲同學方案的基礎上提出用濾渣B來制備FeCl3·6H2O晶體,在濾渣中滴加鹽酸時,發(fā)現(xiàn)反應速率比同濃度鹽酸與純鐵粉反應要快,其原因是 。
將所得氯化鐵溶液用加熱濃縮、降溫結晶法制得FeCl3·6H2O 晶體,而不用直接蒸發(fā)結晶的方法來制得晶體的理由是 。
(6)將濾渣B的均勻混合物平均分成四等份,分別加入同濃度的稀硝酸,充分反應后,在標準狀況下生成NO的體積與剩余金屬的質量見下表(設硝酸的還原產物只有NO)。
實驗編號 | ① | ② | ③ | ④ |
稀硝酸體積(mL) | 100 | 200 | 300 | 400 |
剩余金屬質量(g) | 9.0 | 4.8 | 0 | 0 |
NO體積(L) | 1.12 | 2.24 | 3.36 | V |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產物ZnO。制備流程圖如下:
已知:Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質相似。請回答下列問題:
(1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有________。
A.去除油污 | B.溶解鍍鋅層 | C.去除鐵銹 | D.鈍化 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某化學興趣小組用以下裝置探究SO2的某些化學性質。
(1)裝置乙的作用是 。
(2)若X為品紅溶液,觀察到溶液褪色,說明SO2具有 (填序號,下同);若X為Na2S溶液,觀察到溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁,說明SO2具有 。
a.氧化性 b.還原性 c.漂白性
(3)若試劑X為Ca(ClO)2溶液,可觀察到白色沉淀生成,完成該過程的離子方程式:
Ca2++ClO-+SO2+H2O= ↓+Cl-+SO42-+ 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
研究碳及其化合物的綜合利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。請運用相關知識研究碳及其化合物的性質。
(1)近年來,我國用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應的化學方程式為:
C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化學方程式。
②在上述方程式上用單線橋標出該反應電子轉移的方向與數(shù)目。
(2)高溫時,用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時,測得氣體中含等物質的量SO2和SO3,此時反應的化學方程式是 。
②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應的離子方程式為 。
圖1 圖2 圖3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應的平衡常數(shù)表達式為K= 。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度T的關系曲線如圖2所示,則上述CO2轉化為甲醇反應的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應,測得CH3OH的物質的量隨時間變化如圖3所示,曲線I、II對應的平衡常數(shù)大小關系為KⅠ KII(填“>” “<”或“=”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Ⅰ.用MnO2氧化密度為1.19 g·cm-3,溶質質量分數(shù)為36.5%的HCl溶液。反應的化學方程式為:
(1)該鹽酸的物質的量濃度為 mol/L。
(2)用雙線橋法表示出該反應的電子轉移方向和數(shù)目 。
(3)8.7gMnO2能使 molHCl被氧化。
Ⅱ.在一定體積的18 mol/L的濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之反應,若被還原
的硫酸為 0.9 mol。則濃硫酸的實際體積_________(填“大于”、“等于”或“小于”)100mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液),則該反應的離子方程式為________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應。
(1)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+ 2H2O,該反應的還原劑是 ,當1mol O2發(fā)生反應時,還原劑所失電子的物質的量為 mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是
(3)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉化為Ag,食鹽水的作用為
(4)某化學小組在實驗中用濃硝酸和銅反應制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃燒,其實驗裝置圖如下:
①按氣流方向連接各儀器接口,順序為a→______→______→______→______→f。
②已知二氧化氮和碳反應生成兩種物質的量比為1:1的有毒氣體,則該反應的化學方程式為:___________________________。
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