【題目】火力發(fā)電廠釋放出大量氮的氧化物(NOx)、二氧化硫等氣體會造成環(huán)境污染,對燃煤廢氣進行脫除處理?蓪崿F(xiàn)綠色環(huán)保、低碳減排、廢物利用等目的。
(1)己知:N2 (g) +O2 (g) =2NO (g) △H=+180.5kJ·mol-1
C (s) +O2 (g)=CO2 (g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C (s) +O2(g) =2CO (g)△H=-221 kJ·mol-1
若某反應的平衡常數(shù)表達式為: ,請寫出此反應的熱化學方程式_________。
(2)脫硝
利用甲烷與NO2反應,生成無污染的物質(zhì),則該反應的化學方程式為:___________。
(3)脫碳
將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)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(guān)系曲線(見如圖1),則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應的△H3_____0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒溫恒容密閉容器中充入0.5molCO2和1.5molH2,進行上述反應.測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如上圖2所示.請回答:第10min后,若升溫,該反應的平衡常數(shù)將_____(填“變大”、“變小”、“不變”);若向該容器中再充入1molCO2和3molH2再次達到平衡時,則CH3OH(g)的體積分數(shù)將___(“變大”、“變小”、“不變”)。
(4)脫硫
某種脫硫工藝中將廢氣經(jīng)處理后,與一定量的氨氣、潮濕的空氣反應,生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥.設煙氣中的SO2、NO2的物質(zhì)的量之比為1:1,則該反應的化學方程式為__________。若在0.1mol/L的硝酸銨溶液中加入等體積的0.09mol/L氨水,配制了pH=8.2的溶液,則該溶液中微粒濃度由大到小的順序為______________。
【答案】 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol CH4 + 2NO2 = N2 + CO2 + 2H2O < 變小 變大 12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH4)2SO4+4NH4NO3 c(NH4+)> c(NO3﹣)> c(NH3H2O)> c(OH﹣)>c(H+)
【解析】(1)因為反應的平衡常數(shù)為,所以反應方程式為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。將第二個方程式擴大2倍,減去第一個方程式,再減去第三個方程式皆可以得到上面的反應,該反應的△H=2×(-393.5)-180.5-(-221)=-756.5 kJ/mol,所以熱化學方程式為:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△ H=-746.5kJ/mol。
(2)甲烷與NO2反應,生成無污染的物質(zhì),一定是得到CO2、N2和H2O,根據(jù)化合價升降相等和原子個數(shù)守恒得到方程式為:CH4 + 2NO2 = N2 + CO2 + 2H2O。
(3)①該圖像是發(fā)生上述反應,反應相同時間后,再測體系中甲醇的體積分數(shù),即不一定是平衡狀態(tài)的體積分數(shù)。當溫度比較低的時候,反應速率比較慢,則這個時間點上還沒有達平衡,那么反應的速率越快,反應的量越多,甲醇的體積分數(shù)越大;當溫度較高的時候,反應速率比較快,則這個時間點上應該已經(jīng)達到平衡態(tài),那么隨著溫度變化對平衡產(chǎn)生影響,甲醇的體積分數(shù)也會變化。根據(jù)以上理論,圖像中右半邊溫度較高的區(qū)域是平衡移動導致甲醇的體積變化,溫度升高肌醇體積分數(shù)降低,說明升溫平衡逆向移動,正反應放熱,即△H3<0。
②該反應放熱,升高溫度平衡常數(shù)減小。恒容,原來加入0.5molCO2和1.5molH2,再充入1molCO2和3molH2,就是同時同比例增大所有反應物的濃度,甲醇體積分數(shù)的變化相當于不加入物質(zhì),直接增大壓強,增大壓強平衡向正反應方向移動,甲醇的體積分數(shù)增大。
(4)根據(jù)題目表述反應物為氨氣、二氧化硫、一氧化氮、水,生成物一定有硫酸銨和硝酸銨,所以得到部分反應方程式:NH3+O2+SO2+NO2+H2O→(NH4)2SO4+NH4NO3,因為煙氣中的SO2、NO2的物質(zhì)的量之比為1:1,所以將兩者視為一個整體,化合價升高3價(S升高2價,N升高1價),O2降低4價,所以O2的系數(shù)為3,SO2、NO2的系數(shù)都是4。最后根據(jù)原子個數(shù)守恒配平即得:12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH4)2SO4+4NH4NO3。若在0.1mol/L的硝酸銨溶液中加入等體積的0.09mol/L氨水,則溶液中硝酸銨的濃度為0.05mol/L,一水合氨的濃度為0.045mol/L,即開始時可以認為:c(NH4+)= c(NO3﹣)=0.05mol/L, c(NH3H2O)=0.045mol/L。溶液的pH=8.2,說明一水合氨的電離占主導地位。一水合氨電離為銨根離子,所以c(NH4+)> c(NO3﹣)> c(NH3H2O),明顯溶液中一水合氨的電離程度較小,氫氧根的濃度應該遠小于一水合氨的濃度,溶液顯堿性有:c(OH﹣)>c(H+),所以有:c(NH4+)> c(NO3﹣)> c(NH3H2O)> c(OH﹣)>c(H+)。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一種從含Br-廢水中提取Br2的過程,包括過濾、氧化、正十二烷萃取及蒸餾等步驟。己知:
Br2 | CCl4 | 正十二烷 | |
密度/g·cm-3 | 3.119 | 1.595 | 0.753 |
沸點/℃ | 58.76 | 76.8 | 215~217 |
下列說法正確的是
A. 用甲裝置過濾時,需不斷攪拌
B. 丙裝置中用正十二烷而不用CCl4,是因為其密度小
C. 用乙裝置將Br-氧化為Br2
D. 可用裝置丁進行蒸餾,先收集正十二烷再收集Br2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知某溫度下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)相等,現(xiàn)向10 mL濃度為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水,在滴加過程中( )
A. 水的電離程度始終增大
B. 先增大再減小
C. c(CH3COOH)與c(CH3COO-)之和始終保持不變
D. 當加入氨水的體積為10 mL時,c (NH4+)=c(CH3COO-)
【答案】D
【解析】試題分析:A、CH3COOH屬于弱酸,抑制水的電離,加入NH3·H2O,消耗CH3COOH,水的電離程度增大,但氨水過量后,對水電離抑制,故錯誤;B、當向CH3COOH溶液中滴加相同濃度的NH3·H2O,開始時溶液為CH3COOH和CH3COONH4的混合物,由CH3COONH4的水解常數(shù)Kh=[c(H+)×c(NH3·H2O)]/c(NH4+),隨著氨水的加入,c(H+)逐漸減小,Kh不變,因此c(NH4+)/c(NH3·H2O)變小,當氨水至溶液顯堿性時,氨水的電離常數(shù)Kb=[c(OH-)×c(NH4+)]/c(NH3·H2O),隨著氨水的加入,c(OH-)逐漸增大,Kb不變,c(NH4+)/c(NH3·H2O)變小,因此此比值始終變小;C、根據(jù)物料守恒,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.001mol,由于溶液體積逐漸增大,因此c(CH3COOH)和c(CH3COO-)之和逐漸減小,故錯誤;D、當加入氨水的體積為10mL,醋酸和NH3·H2O物質(zhì)的量相等,由于二者電離常數(shù)相等,因此溶液顯中性,c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒,c(NH4+)=c(CH3COO-),故正確。
考點:考查電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、離子濃度大小比較等知識。
【題型】單選題
【結(jié)束】
13
【題目】常溫下,下列有關(guān)離子濃度及pH大小的比較,正確的是( )
A. NH4+濃度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2 ②(NH4)2CO3 ③(NH4)2SO4,溶液濃度由大到小的順序是:③>②>①
B. 由pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,其離子濃度不可能是:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C. pH=13的Ba(OH)2溶液與pH=1的HCl溶液等體積混合后,混合溶液的pH>7
D. pH=12的Ba(OH)2溶液與pH=14的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH范圍是13<pH<14
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】40℃時,在氨—水體系中不斷通入CO2,各種離子的變化趨勢如下圖所示。下列說法不正確的是( )
A. 在pH=9.0時,c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)>c(CO32-)
B. 不同pH的溶液中存在關(guān)系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)
C. 在溶液中pH不斷降低的過程中,有含NH2COOˉ的中間產(chǎn)物生成
D. 隨著CO2的通入,不斷增大
【答案】D
【解析】從圖中在pH=9的點,做一條垂線就可以大致判斷其濃度,所以有c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)>c(CO32-),選項A正確。c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)是溶液的電荷守恒,所以是任何pH下都成立的。選項B正確。隨著pH的降低,NH2COOˉ的濃度增大,說明生成了含有NH2COOˉ的化合物,后期NH2COOˉ的濃度又減小,說明該化合物又被反應,說明含有NH2COOˉ的化合物是中間產(chǎn)物,選項C正確。根據(jù)一水合氨的電離平衡常數(shù),得到,因為通入二氧化碳實際就是加入碳酸,加入酸c(NH4+)一定增大,所以減小,即減小,選項D錯誤。
【題型】單選題
【結(jié)束】
17
【題目】下列物質(zhì)中:A.KI(s) B.C2H5OH(l) C.Cl2(g) D.CH3COOH(l)E.BaSO4(s) F.NaHSO4(aq) G.石墨(s) H.蔗糖(s) I.NaOH(l) J.硫酸 K.鹽酸
(1)屬于非電解質(zhì)的是____________(填序號,下同),屬于強電解質(zhì)的是____________,屬于弱電解質(zhì)的是____________。
(2)能直接導電的是________________,電解質(zhì)中能溶于水,且水溶液能導電是________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(10分)將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100 mL一定濃度的鹽酸中,合金完全溶解。向所得溶液中滴加濃度為5 mol/L的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關(guān)系如圖。(橫坐標體積單位是mL,縱坐標質(zhì)量單位是g)求:
(1)合金中Mg的質(zhì)量.
(2)所用HCl的物質(zhì)的量濃度.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應的離子方程式書寫正確的是
A. 銅溶于0.5mo/L的硝酸:Cu+4H++2NO3- =Cu2++2NO2↑+2H2O
B. Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O32-+4H+=SO42-+3S↓+2H2O
C. 向Ba(OH)2溶液中加入少量的NH4HSO4溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
D. Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于鹵代烴的說法正確的是
A.在溴乙烷(CH3CH2Br)分子中,溴元素的存在形式為溴離子
B.在鹵代烴中,鹵素原子與碳原子形成共價鍵
C.聚四氟乙烯(塑料王)為高分子化合物,不屬于鹵代烴
D.鹵代烴比相應的烷烴的沸點低
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