研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,相應的化學反應方程式為      。利用反應6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可處理NO2。當轉移1.2 mol電子時,消耗的NO2在標準狀況下是      L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)              ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)              ΔH="-113.0" kJ·mol-1
則反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=      kJ·mol-1。
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是           。[來源:Z|xx|k.Com]
a.體系壓強保持不變
b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變
d.每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2
測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=         
(3)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如下圖所示。該反應ΔH     0(填“>”或“ <”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是       。

(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3     6.72
(2)-41.8     b     8/3
(3)< 在1.3×104kPa下,CO的轉化率已經(jīng)很高,如果增大壓強CO的轉化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加(3分)

解析試題分析:(1)二氧化氮與水反應的方程式為3NO2+H2O=NO+2HNO3;在6NO2+ 8NH37N2+12 H2O反應中,每消耗6mol二氧化氮,轉移電子24mol電子,當轉移1.2 mol電子時,消耗二氧化氮0.3mol標準狀況下的體積是6.72L
(2)根據(jù)蓋斯定律得:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)        ΔH="-196.6" kJ·mol-1    (1)
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)        ΔH="-113.0" kJ·mol-1      (2)
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH可由[(1)-(2)] ÷2得到ΔH="-41.8" kJ·mol-1;
該反應的特點是反應前后氣體體積無變化的可逆反應,a、氣體的壓強始終不變,不能作為平衡到達的標志,錯誤;b、隨著反應的進行氣體的顏色逐漸變淺,達平衡時,氣體顏色不再變化,正確;c、SO3和NO的體積比在反應的過程中始終不變,不能作為平衡到達的標志,錯誤;d、對逆反應而言,每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2,不能作為平衡到達的標志,錯誤;答案選b。
設達平衡時SO3、NO的濃度為x,則消耗NO2、SO2的濃度也為x,剩余NO2、SO2的濃度為1-x、2-x,所以(1-x)/(2-x)=1:6,解得x=0.8,所以平衡常數(shù)K=0.82/0.2×1.2=8/3
(3)由圖知,隨溫度升高CO的平衡轉化率降低,說明升高溫度平衡逆向移動。正反應為放熱反應,ΔH<0,
實際生產(chǎn)時,選擇1.3×104kPa的理由是在1.3×104kPa下,CO的轉化率已經(jīng)很高,如果增大壓強,CO的轉化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加
考點:考查化學方程式的書寫,蓋斯定律的應用,平衡狀態(tài)的判斷,平衡常數(shù)的計算及解決分析圖像的能力

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(16分)MnO2與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應,生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl,K2MnO4溶液經(jīng)酸化后轉化為MnO2和KMnO4。一種MnO2制備KMnO4的方法如下:

(1)寫出“溶化氧化”的化學反應方程式:                       ;
(2)從溶液②中得到KMnO4粗晶體的方法是                       
(3)上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是                       ;
(4)理論上(若不考慮制備過程中的損失與物質(zhì)循環(huán))1mol MnO2可制的   mol KMnO4;
(5)已知293K時醋酸鉀的溶解度為217g,硫酸鉀的溶解度為11.1g,請解釋酸化過程中采用醋酸而不采用鹽酸或硫酸的原因:
①不采用鹽酸的原因:                                  ;
②不采用硫酸的原因:                                  。
(6)采用上述流程制備KMnO4產(chǎn)率并不高,為提高產(chǎn)率,還可以采用以下兩種方法:
①在K2MnO4溶液中通入氯氣,寫出該反應的離子方程式                      
②電解K2MnO4溶液,電解的總反應離子方程式為                。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

按要求填空。
(1)在S2、Fe2、Fe3、Mg2、S、I、H中,只有氧化性的是       ,只有還原性的是       ,既有氧化性又有還原性的是       。
(2)某同學寫出以下三個化學方程式(未配平)
①NO+HNO3―→N2O3+H2O
②NH3+NO―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
其中你認為一定不可能實現(xiàn)的是       。
(3)下列三個氧化還原反應中,氧化性最強的物質(zhì)是     。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶質(zhì)中Cl與I共存,為了氧化I而Cl不被氧化,除單質(zhì)外,還應用上述反應中的       作氧化劑。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氮氧化物是大氣污染物之一,消除氮氧化物的方法有多種。

(1)利用甲烷催化還原氮氧化物。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
則CH4 將NO2 還原為N2 的熱化學方程式為:                        。
(2)利用NH3催化還原氮氧化物(SCR技術)。該技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。 反應的化學方程式為:為提高氮氧化物的轉化率可采取的措施是                                  (寫出1條即可)。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物。其轉化流程如下:  NONO2N2。已知反應Ⅰ的化學方程式為2NO+ ClO2 + H2O =NO2 + HNO3 + HCl,則反應Ⅱ的化學方程式是              ;若生成11.2 L N2(標準狀況),則消耗ClO2          g 。
(4)用活性炭還原法處理氮氧化物.有關反應為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)△H.某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

濃度/mol?L-1/
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
 
①T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K=           (保留兩位小數(shù)).②30min后,改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件可能是               .③若30min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則該反應的△H    0(填“>”、“=”或“<”).

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

2013年底,上海青浦發(fā)生一家三口誤食亞硝酸鹽造成兩男孩身亡的慘劇。常見的亞硝酸鹽主要是亞硝酸鈉(NaNO2),它是一種白色不透明晶體,雖然形狀很像食鹽,而且有咸味,但有毒。亞硝酸鈉和氯化鈉的部分資料如下表:

 
亞硝酸鈉(NaNO2
氯化鈉(NaCl)
水溶性
易溶,溶液呈弱堿性
易溶,溶液呈中性
熔點
271℃
801℃
沸點
320℃會分解
1413℃
跟稀鹽酸作用
有紅棕色的NO2氣體放出
無反應
完成下列填空:
(1)氮元素最外層電子排布式為________,氮原子核外電子共占據(jù)了___個軌道。亞硝酸鈉中各元素原子半徑由大到小依次為_________,亞硝酸的電離方程式為:_______________________。
(2)亞硝酸鹽中毒是因為亞硝酸鹽可將正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白,即血紅蛋白中的鐵元素由二價變?yōu)槿齼r,失去攜氧能力,使組織出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象.美藍是亞硝酸鹽中毒后的有效解毒劑.下列說法不正確的是(  )
A.高鐵血紅蛋白的還原性比亞硝酸鹽弱
B.藥品美藍應具有還原性
C.中毒時亞硝酸鹽發(fā)生還原反應
D.解毒時高鐵血紅蛋白被還原
(3)NaNO2有毒,將含該物質(zhì)的廢水直接排放會引起水體的嚴重污染,所以這種廢水必須處理后才能排放。處理方法之一:在酸性條件下, NaNO2與KI的物質(zhì)的量為1:1時恰好完全反應,且I-被氧化為I2,此時產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)(A)為________(填化學式)。若利用上述方法制A,現(xiàn)有兩種操作步驟:①先將廢水酸化后再加KI;②先將KI酸化后再加入廢水。哪種方法較好?____(填序號。假設廢水中其它物質(zhì)不反應)
(4)如要鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉固體,下列方法不可行的是
A.觀察并比較它們在水中的溶解速度       B.測定它們各自的熔點
C.在它們的水溶液中滴加甲基橙          D.在酸性條件下加入KI淀粉試液

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)電解飽和食鹽水之前食鹽水需要精制,目的是除去粗鹽中的Ca2、Mg2、SO42等雜質(zhì)離子,使用的試劑和操作有a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2溶液,c.稀鹽酸,d.過濾,其合理的加入順序為________(填字母代號)。
(2)電解飽和食鹽水時離子交換膜的作用是_____________________________
(3)電解飽和食鹽水時,如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中,1 min在陽極可產(chǎn)生11.2 L(標準狀況)Cl2,這時溶液的pH是(設體積維持不變)________。
(4)Cl2常用于自來水的殺菌消毒,現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO2,若它們在殺菌過程中還原產(chǎn)物均為Cl,消毒等量的自來水,所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

物質(zhì)在水溶液中有不同的行為。按要求回答下列問題:
(1)Na2SO3溶液顯堿性,其原因是______________________________(用離子方程式表示),該溶液中各離子濃度由大到小的順序為______________________。
(2)室溫下向10mL氨水溶液中加水稀釋后,下列量增大的有__________(填編號,下同),減小的有___________,不變的有____________。
a.溶液中離子濃度         b.氨水的電離程度
c.水的離子積常數(shù)          d.c(H+)/ c(NH3·H2O)
(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl。取等質(zhì)量已變質(zhì)和未變質(zhì)的NaClO2試樣均配成溶液,分別與足量FeSO4溶液反應時,消耗Fe2+的物質(zhì)的量               (填“相同”或“不相同”),其原因是                                   。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強,無二次污染,工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和,使高鐵酸鉀析出。
(1)干法制備高鐵酸鉀的主要反應為:2FeSO4+ 6Na2O2=2Na2FeO4+ 2Na2O + 2Na2SO4+ O2
①該反應中的氧化劑是________,還原劑是________,每生成1 mol Na2FeO4轉移________mol電子。
②簡要說明K2FeO4作為水處理劑時所起的作用__________________________________
(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種粒子:Fe(OH)3、ClO、OH、FeO42、Cl、H2O。
①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀反應的離子方程式:____________________________
________________________________________________________________________。
②每生成1 mol FeO42轉移________mol電子,若反應過程中轉移了0.3 mol電子,則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________mol。
③低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),說明什么問題_______________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學家研究的主要課題。
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請完成該反應的化學方程式:(將配平后的系數(shù)填在橫線上)
__ C+ __ KMnO4+ ___ H2SO4→___CO2↑+ ___MnSO4 + ___K2SO4+ ___H2
當反應中有2.408×1024個電子發(fā)生轉移時,還原劑的質(zhì)量為              
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下兩組數(shù)據(jù):

實驗組
溫度℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
x
2.0
1.6
2.4
6
2
900
2.0
1.0
0.4
1.6
3
 
①實驗1中以v(CO2)表示的反應速率為            (要求2位有效數(shù)字,下同);實驗2達到平衡時CO的體積分數(shù)為             。
②若反應的平衡常數(shù)大,處理CO的效率高,則增大該反應平衡常數(shù)的措施有         。
③900℃時,該密閉容器中,加入4 molCO,3 mol H2O ,4mol CO2和2.4mol H2,比較此時正、逆反應速率的大。簐 ______ v (填“>”、“<”或“=”)。
④一定條件下上述反應在某體積固定的密閉容器中進行,能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有    。 
A.容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化   
B.消耗1molH2的同時消耗1molCO
C.容器中氣體的密度不隨時間而變化         
D.CO2的體積分數(shù)不隨時間而變化     
(3)汽車尾氣的排放對空氣造成污染。目前采用的是在汽車排氣裝置中安裝一個凈化器,可以有效將尾氣中的有害氣體轉化。如:
①CO (g)+NO2(g) =CO2(g) + NO (g)  ΔH =-a kJ/mol   (a>0)
②  2CO (g)+2NO(g) =2CO2(g) )+ N2 (g)  ΔH =-b kJ/mol  (b>0)
若用標準狀況下3.36LCO還原NO2至N2(CO完全反應)時放出的熱量為         kJ(用含a和b的代數(shù)式表示,下同);并寫出該反應的熱化學方程式                                。

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