1.電解法 ①電解水溶液:如2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②電解熔融物:如2KHF2F2↑+H2↑+2KF 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

二氧化硫和氮氧化物(NOx)對(duì)大氣污染日趨嚴(yán)重,研究消除大氣污染的方法是化學(xué)工作者的重要課題,目前有很多種方法消除大氣污染.

(1)可利用甲烷催化還原NOx的方法處理NOx,反應(yīng)如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
則CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=
-867 kJ/mol
-867 kJ/mol
;
(2)汽車尾氣中的主要污染物有CO、NOx、碳?xì)浠衔锏,降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
生成無(wú)毒物質(zhì),減少汽車尾氣污染.若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,15分鐘后達(dá)到平衡,反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示,則
①前15s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N2)=
0.013 mol/(L?s)
0.013 mol/(L?s)
(小數(shù)點(diǎn)保留3位);
②該反應(yīng)平衡常數(shù)K=
0.035
0.035
(小數(shù)點(diǎn)保留3位);
③若保持溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將
不移動(dòng)
不移動(dòng)
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是
b
b
(填序號(hào));
a  加入催化劑   b  降低溫度   c  縮小容器體積   d  增加CO2的量
④該可逆反應(yīng)△S
0(填“>”、“<”或“=”),在
低溫
低溫
(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行.
(3)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖2所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
B
B

A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+O2--2e-=CO2
B.工作時(shí)電極b作正極,O2-由電極a流向電極b
C.工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極b
D.傳感器中通過(guò)的電流越大,尾氣中CO的含量越高
(4)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42- 而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的處理目的.其中Fe3+的最外層電子排布式為
3s23p63d5
3s23p63d5
;SO2的VSEPR模型名稱為
平面三角形
平面三角形
;與SO2互為等電子體的離子有
NO2-
NO2-

(5)N2O5是重要的硝化劑和氧化劑,可用電解法制備N2O5,如圖3所示,N2O5在電解池的
陽(yáng)極
陽(yáng)極
(填“陽(yáng)極”或“陰極”)區(qū)生成,其電極反應(yīng)式為
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+

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(14分)合成氨對(duì)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防都有重要意義。

       已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -92.4 kJ·mol-1,請(qǐng)回答:

   (1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是_____(填字母)。

a.用鐵觸媒(催化劑)加快化學(xué)反應(yīng)速率     

b.采用較高壓強(qiáng)(20 MPa~50 MPa)

c.將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去 

d.將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)

   (2)一定溫度下,在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應(yīng)。

       ①若容器容積V恒定,達(dá)到平衡時(shí),氣體的壓強(qiáng)為原來(lái)的,則N2的轉(zhuǎn)化率а1=_____,此時(shí),反應(yīng)放熱_____kJ;該溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(只需列出數(shù)字表達(dá)式);

       ②若容器壓強(qiáng)恒定,則達(dá)到平衡時(shí),容器中N2的轉(zhuǎn)化率а2__а1(填“>、<或=”)。

(3)隨著對(duì)合成氨研究的發(fā)展,希臘科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如下圖)。鈀電極A是電解池的____極(填“陽(yáng)”或 “陰”),該極上的電極反應(yīng)式是                                       。

  

 

 

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合成氨工業(yè)的部分工藝流程如下圖所示:

請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:

(1)已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g);△H=180.5kJ·mol-1

           4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ;△H=–905kJ·mol-1

           2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H=–483.6kJ·mol-1

則N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H=_________________。

(2)改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行且平衡常數(shù)不變的是_________。

A.增大壓強(qiáng)   B.降低溫度   C.使用催化劑   D. 增大反應(yīng)物的濃度 

(3)在一定條件下,將2molN2與5molH2混合于一個(gè)10L的密閉容器中,反應(yīng)情況如右圖所示:                                                                      

①求5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NH3)=_______________

②達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________%

(4)近年來(lái)科學(xué)家提出了電解合成氨的方法:采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如圖)

請(qǐng)回答:鈀電極A是電解池的_______極(填“陽(yáng)”或“陰”),該極上的電極反應(yīng)式是_________________________

 

 

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(12分)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氨的方法是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。

(1)已知1 mol N2(g)與適量H2(g)完全反應(yīng),當(dāng)生成NH3(g)0.1mol時(shí),放出9.22kJ熱量,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                                       

(2)若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1      K2(填“>”  “=” 或 “<” )。

(3)在一定溫度下,向容積不變(始終為10L)的密閉容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固體催化劑。10分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗嫉?0%,此時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為           ,用氮?dú)獗硎镜姆磻?yīng)速率:                   。若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕ㄗh:                      (任意寫一條)。

(4)在上述相同條件下,若起始時(shí)加入4 mol NH3、2 mol H2及固體催化劑,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)比(3)中           (填“大”、“小”或“相等”)。

(5)隨著對(duì)合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)猓謩e通入一個(gè)加熱到570℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如右圖)。在電解法合成氨的電解池中                (填“能”或“不能”) 用水作電解質(zhì)溶液的溶劑,原因是               。

鈀電極A是電解池的      極(填“陽(yáng)”或“陰”),該極上的電極反應(yīng)式是                 。

 

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