【題目】運用化學反應原理消除工業(yè)污染,保護生態(tài)環(huán)境具有非常重要的意義。
(1)采取熱還原法,用碳粉可將氮氧化物還原。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.6kJ·mol-1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1。
則反應C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) △H= kJ·mol-1。
(2)在催化劑作用下,將nmolSO2與nmolCl2充入容積可變的密閉容器中,發(fā)生反應:SO2(g)+ Cl2(g) SO2Cl2(g)(硫酰氯),并始終保持溫度為T,壓強為p。起始時氣體總體積為10L,tmin時反應達到平衡狀態(tài),此時氣體總體積為8L。
①在容積改變的條件下,反應速率可用單位時間內(nèi)反應物或生成物的物質的量變化來表示。則v(SO2)= ___ mol/min。
②此溫度下,該反應的K= 。
③相同條件下,若將0.5nmolSO2與0.5nmolCl2充入該容器,到達平衡狀態(tài)時,混合物中SO2Cl2的物質的量是 。
(3)利用氨水可以將SO2和NO2吸收,原理如圖所示:
NO2被吸收的離子方程式是 。
(4)利用如下圖所示裝置(電極均為惰性電極)也可吸收SO2,并用陰極排出的溶液吸收NO2。
①陰極的電極反應式為 。
②在堿性條件下,用陰極排除的溶液吸收NO2,使其轉化為無害氣體,同時有SO32-生成。該反應的離子方程式為 。
【答案】(1)574.1;
(2)① ② ③0.2n mol
(3)2NO2+4HSO3=N2+4SO42-+4H+
(4)①2HSO3-+2H++2e= S2O42-+2H2O ;②4S2O42-+ 2NO2+8OH=8SO32-+N2+4H2O
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律,②①,整理可得:C(s)+2NO(g) ==CO2(g)+N2(g) ΔH=574.1kJ/mol。
(2)根據(jù)三段式求解可得:
SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g)
起始(mol) n n 0
轉化(mol) x x x
平衡(mol) n-x n-x x
由同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質的量之比可知:,解得0.4n mol。
①由上述計算可知,v(SO2)mol/min。②平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積,故此溫度下,該反應的化學平衡常數(shù)K=。③由上述計算可知,將n mol SO2與n mol Cl2充入容積可變的密閉容器中,得到SO2Cl2 0.4n mol,恒溫恒壓條件下,將0.5n mol SO2與 0.5n mol Cl2充入該容器,與原平衡比值相同,則到達平衡狀態(tài)時與原平衡等效,故將0.5n mol SO2與 0.5n mol Cl2充入該容器,到達平衡狀態(tài)時,混合物中SO2Cl2的物質的量是0.2n mol;
(3)SO2與氨水混合發(fā)生反應產(chǎn)生NH4HSO3,向該溶液中通入NO2氣體,與NH4HSO3電離產(chǎn)生的HSO3-發(fā)生氧化還原反應,根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得反應的離子方程式:2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+;
(4)①由圖可知,b極上HSO3-得電子發(fā)生還原反應生成S2O42-,則a電極為正極,b電極為負極,陰極的電極反應式為2HSO3-+2H++2e= S2O42-+2H2O;②陰極排出的溶液中含有S2O42-,在堿性條件下,使NO2轉化為無害氣體N2,同時自身被氧化為SO32-,則該反應的離子方程式為4S2O42-+ 2NO2+8OH= 8SO32-+N2+4H2O。
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【題目】t℃時Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.加熱蒸發(fā)飽和Ag2CrO4溶液再恢復到t℃,可使溶液由Y點變到Z點
B.在X點沒有Ag2CrO4沉淀生成,則此時溫度低于t℃
C.向飽和Ag2CrO4溶液中加入少量AgNO3固體,可使溶液由Z點到Y點
D.在t℃時,Ag2CrO4的Ksp為1×10-9
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【題目】若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在濃H2SO4作用下發(fā)生酯化反應,一段時間后,分子中含有18O的物質有
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
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【題目】正丁醛經(jīng)催化加氫可制備1-丁醇。為提純含少量正丁醛雜質的1-丁醇,現(xiàn)設計如下路線:
已知:①正丁醛與飽和NaHSO3溶液反應可生成沉淀;②乙醚的沸點是34℃,難溶于水,與1-丁醇互溶;③1-丁醇的沸點是118℃。則操作1~4分別是( )
A.萃取、過濾、蒸餾、蒸餾 B.過濾、分液、蒸餾、萃取
C.過濾、蒸餾、過濾、蒸餾 D.過濾、分液、過濾、蒸餾
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【題目】BHT是一種常用的食品抗氧化劑,從出發(fā)合成BHT的方法有如下兩種。下列說法錯誤的是
A.從綠色化學角度分析方法一優(yōu)于方法二
B.BHT在水中的溶解度小于苯酚
C.兩種方法的反應類型都是加成反應
D.BHT與都能使酸性KMnO4溶液褪色
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【題目】下列各組物質的晶體中,化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是( )
A. CO2和H2O B. CCl4和KCl C. NaCl和HCl D. SO2和SiO2
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【題目】
步驟 | 實驗過程 | 實驗用品 |
I | 將干海帶灼燒灰化 | |
II | 將海帶灰溶解、過濾 | |
III | 氧化濾液中的I-,反應的離子方程式為 ② | |
IV | 取少量III中反應后溶液于試管中,加入少量CCl4并振蕩后靜置,觀察到 ③ ,說明海帶中含有碘元素 |
(2)利用新制氨水、1mol/L NaBr溶液、淀粉液、以及II中所得溶液,驗證鹵素單質氧化性的相對強弱。
V分別取5mL 1mol/L NaBr溶液于兩支小試管中
VI向兩支試管中分別滴加5滴新制氯水,溶液均變?yōu)辄S色
VII向其中一支試管中繼續(xù)滴加新制氯水,直至溶液變?yōu)樽丶t色
VIII……
④請寫出步驟VI中反應的離子方程式 ;為驗證溴的氧化性強于碘,步驟VIII的操作和現(xiàn)象是: ,溶液變?yōu)辄S色。再加入 ,溶液變?yōu)樗{色。
⑤步驟VII的目的是 。
⑥氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下, ,得電子能力逐漸減弱,非金屬性減弱。
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【題目】乙烯是重要化工原料,其產(chǎn)量是一個國家石油化工水平的標志。請回答:
(一)乙烯大量用來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,生產(chǎn)工藝主要有兩種:
【工藝甲】
【工藝乙】
根據(jù)綠色化學的原則,理想的生產(chǎn)工藝是原子經(jīng)濟性好的反應。因此,上述生產(chǎn)工藝中,應采用工藝__________(填“甲”或“乙”)更環(huán)保、更經(jīng)濟。
(二)某同學設計實驗探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質,實驗裝置如圖所示(已知烴類都不與堿反應)。請回答下列問題:
(1)工業(yè)制乙烯的實驗原理是烷烴(液態(tài))在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應生成不飽和烴。例如,石油分餾產(chǎn)物之一的十六烷烴發(fā)生反應:C16H34C8H18+甲,甲4乙,則甲的分子式為________,乙的結構簡式為____________________________________。
(2)B裝置中的實驗現(xiàn)象可能是________,寫出反應的化學方程式:________________________,其反應類型是________。
(3)C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是____________,反應類型是________。
(4)查閱資料知,乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產(chǎn)生二氧化碳。根據(jù)本實驗中裝置________(填字母)中的實驗現(xiàn)象可判斷該資料是否真實。為了探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應,可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性,簡述其理由: __________________。
(5)通過上述實驗探究,檢驗甲烷和乙烯的方法是________(選填字母,下同);除去甲烷中乙烯的方法是________。
A.氣體通入水中
B.氣體通過盛溴水的洗氣瓶
C.氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶
D.氣體通過氫氧化鈉溶液
(6)分別燃燒乙烯和甲烷,甲烷火焰明亮而乙烯產(chǎn)生少量黑煙,原因是___________________。
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