1.大氣污染越來(lái)越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,煙氣中的NOx必須脫除(即脫硝)后才能排放.
(1)已知:CH4(g)+202(g)=C02 (g)+2H20(1)△H=-890.3kJ•mol-1
N2(g)+02(g)=2N0(g)△H=+180kJ•mol-1
CH4可用于脫硝,其熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+4NO(g)=C02 (g)+2H20(g)+2H20(1),△H=-1250.3 kJ•mol-1
(2)02H4也可用于煙氣脫硝.為研究溫度、催化劑中Cu2+負(fù)載量對(duì)N0去除率的影響,控制其它條件一定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示.為達(dá)到最高的N0去除率,應(yīng)選擇的反應(yīng)溫度和Cu2+負(fù)載量分別是350℃左右、3%.

(3)臭氧也可用于煙氣脫硝.
①03氧化N0結(jié)合水洗可產(chǎn)生HN03和02,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O3+2NO+H2O═2HNO3+3O2
②一種臭氧發(fā)生裝置原理如圖2所示.陽(yáng)極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為3H2O-6e-═O3↑+6H+或6OH--6e-=O3↑+3H2O.
③臭氧發(fā)生裝置工作一段時(shí)間后,陽(yáng)極區(qū)的稀H2S04濃度將增大(填增大,減小或不變)
(4)用混有一定比例02的NH3也能將煙氣中的NO脫除,并生成無(wú)污染物質(zhì).
①該脫硝原理中,NO最終轉(zhuǎn)化為N2(填化學(xué)式)和H20.
②當(dāng)消耗2molNH3和0.5mol02時(shí),除去的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為44.8L.
(5)N0直接催化分解(生成N2與02)也是一種脫硝途徑.在不同條件下,NO的分解產(chǎn)物不同.在高壓下,N0在40℃下分解生成兩種化合物,體系中各組分物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖3所示.寫出Y和Z的化學(xué)式:N2O、NO2

分析 (1)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),據(jù)此計(jì)算;
(2)根據(jù)圖象找出NO去除率最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度和催化劑中Cu2+負(fù)載量;
(3)①O3氧化NO結(jié)合水洗可產(chǎn)生HNO3和O2,結(jié)合原子守恒和得失電子守恒寫出反應(yīng)方程式;
②酸性條件下,水在陽(yáng)極失電子生成臭氧;
③臭氧發(fā)生裝置工作一段時(shí)間后,陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生氫離子,硫酸根離子向陽(yáng)極移動(dòng);
(4)①由圖3可知反應(yīng)物為氧氣、一氧化氮和氨氣最終生成物為氮?dú)夂退?br />②根據(jù)氨氣失去的電子的物質(zhì)的量等于NO和氧氣得到的電子總物質(zhì)的量計(jì)算;
(5)NO在40℃下分解生成兩種化合物,根據(jù)元素守恒可知生成的為N的氧化物,由圖象可知3molNO生成兩種氮的氧化物各為1mol,根據(jù)原子守恒判斷產(chǎn)物.

解答 解:(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),△H=-890.3kJ•mol-1-2×(+180kJ•mol-1)=-1250.3 kJ•mol-1
故答案為:-1250.3 kJ•mol-1;
(2)由圖1可知在350℃左右,催化劑中Cu2+負(fù)載量為3%時(shí),NO去除率最高;
故答案為:350℃左右、3%;
(3)①O3氧化NO結(jié)合水洗可產(chǎn)生HNO3和O2,其反應(yīng)方程式為:3O3+2NO+H2O═2HNO3+3O2
故答案為:3O3+2NO+H2O═2HNO3+3O2;
②酸性條件下,水在陽(yáng)極失電子生成臭氧,生成1mol臭氧轉(zhuǎn)移6mol電子,則電極方程式為:3H2O-6e-═O3↑+6H+或6OH--6e-=O3↑+3H2O;
故答案為:3H2O-6e-═O3↑+6H+或6OH--6e-=O3↑+3H2O;
③臭氧發(fā)生裝置工作一段時(shí)間后,陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生氫離子,硫酸根離子向陽(yáng)極移動(dòng),所以陽(yáng)極區(qū)硫酸的濃度增大,故答案為:增大;
(4)①由圖3可知反應(yīng)物為氧氣、一氧化氮和氨氣最終生成物為氮?dú)夂退訬O最終轉(zhuǎn)化為N2和H2O;
故答案為:N2;
②氧氣、一氧化氮和氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退,反?yīng)中氨氣失去的電子的物質(zhì)的量等于NO和氧氣得到的電子總物質(zhì)的量,2mol NH3轉(zhuǎn)化為N2失去6mol電子,0.5mol O2得到2mol電子,則NO轉(zhuǎn)化為N2得到的電子為4mol,所以NO的物質(zhì)的量為2mol,其體積為44.8L;
故答案為:44.8L;
(5)NO在40℃下分解生成兩種化合物,根據(jù)元素守恒可知生成的為N的氧化物,氮元素的氧化物有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5,由圖象可知3molNO生成兩種氮的氧化物各為1mol,其反應(yīng)方程式為:3NO=Y+Z,根據(jù)原子守恒可知為N2O、NO2
故答案為:N2O、NO2

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)方程式的書寫、電解原理的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)、圖象的分析與應(yīng)用等,考查了學(xué)生的分析能力以及對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列有關(guān)乙烯氣體和乙醇蒸氣的說(shuō)法正確的是(  )
A.二者等物質(zhì)的量完全燃燒消耗等量的氧氣
B.二者分子所有原子都處于同一個(gè)平面上
C.二者能相互轉(zhuǎn)化且反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)
D.二者可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

12.有機(jī)物G(分子式為C13H18O2)是一種香料,如圖是該香料的一種合成路線.

已知
①R-CH=CH2$→_{H_{2}O_{2}/OH}^{B_{2}H_{6}}$R-CH2CH2OH;
②有機(jī)物D的摩爾質(zhì)量為88g•mol-1,其核共振氫譜有3組峰;
③E能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),1molE能夠與2molH2完全反應(yīng)生成F;
④有機(jī)物F是苯甲醇的同系物,苯環(huán)上只有一個(gè)無(wú)支鏈的側(cè)鏈 回答下列問(wèn)題:
(1)用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物B2-甲基-1-丙醇.
(2)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(3)C與新制Cu (OH)2 反應(yīng)的化學(xué)方程式為(CH32CHCHO+2Cu(OH)2+NaOH$\stackrel{△}{→}$(CH32CHCOONa+Cu2O↓+3H2O.
(4)有機(jī)物C可與銀氨溶液反應(yīng),配置銀氨溶液的實(shí)驗(yàn)操作為在一支試管中取適量硝酸銀溶液,邊振蕩試管邊逐滴滴入氨水,直到生成的白色沉淀恰好溶解為止.
(5)已知有機(jī)物甲符合下列條件:①為芳香族化合物;②與F是同分異構(gòu)體;③能被催化氧化成醛.符合上述條件的有機(jī)物甲有13種.其中滿足苯環(huán)上有3個(gè)側(cè)鏈,且核磁共振氫譜有5組峰,峰面積比為6:2:2:1:1的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(6)以丙烯等為料合成D的路線如下:X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為步的反應(yīng)條件為的反應(yīng)為CH3CHBrCH3.  步驟 II的反應(yīng)條件為NaOH的水溶液、加熱.步驟 IV的反應(yīng)類型為消去反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.在溫度T1和T2時(shí),分別將0.50 mol CH4和1.20 mol NO2充入體積為1L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),測(cè)得n(CH4)隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)如下表:
時(shí)間/min010204050
T1n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10
T2n(CH4)/mol0.500.300.180.15
下列說(shuō)法正確的是( 。
A.T2時(shí),NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為70.0%
B.該反應(yīng)的△H>0、T1<T2
C.保持其他條件不變,T1時(shí)向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.保持其他條件不變,T1時(shí)向平衡體系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2,與原平衡相比,達(dá)新平衡時(shí)N2的濃度增大、體積分?jǐn)?shù)減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.0.80gCuSO4•5H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖1所示.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)試確定200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式CuSO4•H2O(要求寫出推斷過(guò)程);
(2)取270℃所得樣品,于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4$\frac{\underline{\;570℃\;}}{\;}$CuO+SO3↑,把該黑色粉末溶解于稀硫酸中,經(jīng)濃縮、冷卻,有晶體析出,該晶體的化學(xué)式為CuSO4•5H2O,其存在的最高溫度是102℃;
(3)在0.10mol•L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢,有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH=8時(shí),c(Cu2+)=2.2×10-8 mol•L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20).若在0.1mol•L-1硫酸銅溶液中通入過(guò)量H2S氣體,使Cu2+完全沉淀為CuS,此時(shí)溶液中的H+濃度是0.2 mol•L-1
(4)25℃,在0.10mol•L-1H2S溶液中,通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pH與c(S2-)關(guān)系如圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā)).
①pH=13時(shí),溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.043 mol•L-1
②某溶液含0.020mol•L-1Mn2+、0.10mol•L-1H2S,當(dāng)溶液pH=5時(shí),Mn2+開(kāi)始沉淀,[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13].

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列類比關(guān)系正確的是(  )
A.AlCl3與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成AlO${\;}_{2}^{-}$,則與過(guò)量NH3•H2O也生成AlO${\;}_{2}^{-}$
B.Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2,則與SO2反應(yīng)可生成Na2SO3和O2
C.Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3,則與I2反應(yīng)可生成FeI3
D.Al與Fe2O3能發(fā)生鋁熱反應(yīng),則與MnO2也能發(fā)生鋁熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.(1)三聚氰胺分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖1所示,則其中氮原子軌道雜化類型是sp2、sp3,l mol三聚氰胺分子中含15  molσ鍵.
(2)某元素位于第四周期VIII族,其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同,則其基態(tài)原子的M層電子排布式為3s23p63d8
(3)過(guò)渡金屬配合物Ni( CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=4.
(4)碳化硅的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖2)與金剛石類似(其中“●”為碳原子,“○”為硅原子).
圖2中“●”點(diǎn)構(gòu)成的堆積方式與下列圖式中D 所表示的堆積方式相同.

(5)碳化硅的結(jié)構(gòu)中,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a cm,碳原子直徑為b cm,硅原子直徑為c cm,則該晶胞的空間利用率為$\frac{2π(^{3}+{c}^{3})}{3{a}^{3}}$×100% (用含a、b、c的式子表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)結(jié)論
Aa.稀硫酸b.碳酸氫鈉c.硅酸鈉溶液酸性:硫酸>碳酸>硅酸
Ba.稀鹽酸b.二氧化錳c.溴化鈉溶液氧化性:MnO2>Cl2>Br2
Cd.小蘇打e.蘇打f.石灰水熱穩(wěn)定性:蘇打>小蘇打
Dd.氯化鈉e.氯化銨f.硝酸銀溶液沸點(diǎn):氯化鈉>氯化銨
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年西藏拉薩中學(xué)高二上第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素,離子方程式為:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.一實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(KMnO4溶液已酸化):

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

A溶液

B溶液

20mL 0.1mol·L﹣1H2C2O4溶液

30mL 0.01mol·L﹣1KMnO4溶液

20mL 0.2mol·L﹣1H2C2O4溶液

30mL 0.01mol·L﹣1KMnO4溶液[來(lái)

(1)該實(shí)驗(yàn)探究的是 因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響.相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關(guān)系是 (填實(shí)驗(yàn)序號(hào)).

(2)若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了2.24mL CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在2min末,c(MnO4﹣)= mol/L.

(3)除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率,本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定 來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率.

(4)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖二,其中t1~t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:

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