工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出的SO2、NOx等,是形成霧霾的重要因素。霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W有纬傻臒熿F。
(1)SO2在煙塵的催化下形成硫酸的反應(yīng)方程式是__________。
(2)NOx和SO2在空氣中存在下列平衡:
2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g) △H= -113.0 kJ·mol-1
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
SO2通常在二氧化氮的存在下,進(jìn)一步被氧化,生成SO3。
①寫出NO2和SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________。
②隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)變化趨勢是________。
(3)提高2SO2 + O2 2SO3反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率,是減少SO2排放的有效措施。
①T溫度時,在1L的密閉容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)的平衡常數(shù)是_______。
②在①中條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使SO2的轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
a.溫度和容器體積不變,充入1.0 mol He
b.溫度和容器體積不變,充入1.0 mol O2
c.在其他條件不變時,減少容器的體積
d.在其他條件不變時,改用高效催化劑
e.在其他條件不變時,升高體系溫度
(4)工業(yè)上利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫的廢氣。如圖是氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖。
①電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是 。
②用溶液A吸收含二氧化硫的廢氣,其反應(yīng)的離子方程式是 。
③用含氣體B的陽極區(qū)溶液吸收含二氧化硫的廢氣,其反應(yīng)的離子方程式是 。
(1)SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4 (2分)
(2)①NO2(g)+SO2(g)= SO3(g)+NO(g) △H= -41.8 kJ·mol-1 (2分)
② 減小(2分)
(3)①2 (2分)② b c (2分)
①2NaCl +2H2O2NaOH +H2 ↑ +Cl2 ↑(2分)
②SO2 + OH- =HSO3-(或SO2 + 2OH- =SO32- + H2O)(1分)
③SO2 +Cl2+H2O==4H++SO42-+2Cl- (1分)
解析試題分析:(1)SO2在煙塵的催化下形成硫酸的反應(yīng)方程式是SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O22H2SO4。
(2)①將已知的后個方程式減去前一個方程式,再除以2得:NO2和SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+SO2(g)= SO3(g)+NO(g) △H= -41.8 kJ·mol-1。
②該反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)變化趨勢是減小。
(3)①2SO2 + O2 2SO3
起始:2.0 1.0 0
變化:2x x 2x
平衡:1.0 0.5 1.0
平衡常數(shù)K==2.
②在①中條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使SO2的轉(zhuǎn)化率提高的是使平衡正向移動。
a.溫度和容器體積不變,充入1.0 mol He ,不改變反應(yīng)物濃度,平衡不移動;
b.溫度和容器體積不變,充入1.0 mol O2,平衡正向移動;
c.在其他條件不變時,減少容器的體積,加壓,平衡正向移動;
d.在其他條件不變時,改用高效催化劑,不改變平衡狀態(tài);
e.在其他條件不變時,升高體系溫度,平衡逆向移動。
(4)①電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是2NaCl +2H2O2NaOH +H2 ↑ +Cl2 ↑。
②用NaOH溶液吸收含二氧化硫的廢氣,可生產(chǎn)SO32-或HSO3-。
③陽極區(qū)氣體Cl2溶液吸收含二氧化硫的廢氣,是氧化SO2:SO2 +Cl2+H2O==4H++SO42-+2Cl-。
考點(diǎn):化學(xué)與環(huán)境問題,考查平衡常數(shù)、提高轉(zhuǎn)化率的方法,電解原理及反應(yīng)方程式、離子方程式的書寫。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(8分)甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料,可制作燃料電池。
(1)工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇:
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
已知:③2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) ΔH3。則2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 的反應(yīng)熱
ΔH=______(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH4。
一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則ΔH4______0,P1_________P2
(填“<”、“>”或“=”)
某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置,工作一段時間后,溶液的PH (填增大、 減小、不變)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______ ____。
(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì),需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中,陽極材料是 ;陰極材料是 ;陽極泥為:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)近幾年來,我國中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾天氣,面對全球近期的氣候異常,環(huán)境問題再次成為焦點(diǎn)。非金屬氧化物的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑之一。請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識,回答下列問題:
Ⅰ、目前,消除氮氧化物污染有多種方法。
(1)用CH4催化還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=-57kJ?mol-1
②4CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式________________。
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g)某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度(mol/L) 時間(min) | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示( 圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)圖示,回答下列問題:
⑴P和Cl2反應(yīng)生成PCl3(g)的熱化學(xué)方程式 。
⑵PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的熱化學(xué)方程式 。
⑶白磷能自燃,紅磷不能自燃。白磷轉(zhuǎn)變成紅磷為 (“放”或“吸”) 熱反應(yīng)。如果用白磷替代紅磷和Cl2反應(yīng)生成1molPCl5的△H3,則△H3 △H1 (填“<”、“>” 或 “=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以下是一些烷烴的燃燒熱(kJ/mol)數(shù)據(jù),回答下列問題:
化合物 | 燃燒熱 | 化合物 | 燃燒熱 |
甲烷 | 891.0 | 正丁烷 | 2 878.0 |
乙烷 | 1560.8 | 異丁烷 | 2 869.6 |
丙烷 | 2 221.5 | 2-甲基丁烷 | 3 531.3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
根據(jù)下列條件計(jì)算有關(guān)反應(yīng)的焓變:
(1)已知:
Ti(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH=-804.2 kJ·mol-1
2Na(s)+Cl2(g)==="2NaCl(s)" ΔH=-882.0 kJ·mol-1
Na(s)===Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
則反應(yīng)TiCl4(l)+4Na(l)===Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)已知下列反應(yīng)數(shù)值:
序號 | 化學(xué)反應(yīng) | 反應(yīng)熱 |
① | Fe2O3(s)+3CO(g)=== 2Fe(s)+3CO2(g) | ΔH1=-26.7 kJ·mol-1 |
② | 3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) | ΔH2=-50.8 kJ·mol-1 |
③ | Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) | ΔH3=-36.5 kJ·mol-1 |
④ | FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) | ΔH4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲醇是一種用途廣泛的化工原料。
(1)工業(yè)上常用下列兩種反應(yīng)制備甲醇:
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1= -90.1KJ/mol
②CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(l) ΔH2
已知:CO(g)+ H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) ΔH3=-41.1 KJ/mol ③
H2O (l) =H2O (g) ΔH4=+44.0KJ/mol ④
則ΔH2=
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬用CO和H2反應(yīng)來制甲醇。在250℃下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(mol?L-1)變化如下表所示:(前6min沒有改變條件)
| 2min | 4min | 6min | 8min | … |
CO | 0.07 | 0.06 | 0.06 | 0.05 | … |
H2 | x | 0.12 | 0.12 | 0.2 | … |
CH3OH | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | … |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.在一定條件下,科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇,其過程如下圖所示,試回答下列問題:
(1)該合成路線對于環(huán)境保護(hù)的價(jià)值在于 。
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱堿性,上述合成線路中用作CO2吸收劑。用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因 。
(3)CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5 kJ/mol、△H=-285.8 kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式: 。
Ⅱ.將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉(zhuǎn)化率見下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知各破壞1 mol N≡N鍵、H—H鍵和N—H鍵分別需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ、391 kJ。計(jì)算1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全轉(zhuǎn)化為NH3(g)的能量變化理論值為 。
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