當(dāng)前環(huán)境問題是一個(gè)全球重視的問題,引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、污染性氣體NOx、SOx等。如果對(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對(duì)環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn),目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為 。
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+ 172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
請(qǐng)寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-889.6 kJ·mol-1 ①
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。
據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=______________________。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填代號(hào))。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867 kJ/mol
2NO2(g)??N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ/mol
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的
目的。如圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________。
③常溫下,0.1 mol·L-1的HCOONa溶液pH為10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)①根據(jù)下列圖示,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________________。
②根據(jù)如圖所示情況,判斷下列說法中正確的是________。
A.其熱化學(xué)方程式為:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=41 kJ·mol-1 |
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) |
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng) |
D.當(dāng)H2O為液態(tài)時(shí),其反應(yīng)熱值小于41 kJ·mol-1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃時(shí),分別將0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | 溫度 | 時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
1 | 130 ℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
2 | 180 ℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | | 0.15 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”。其中,機(jī)動(dòng)車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對(duì)空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填代號(hào))。
(下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù))
(2)機(jī)動(dòng)車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式: 。
(3)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑,測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),
反應(yīng)原理為:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。
①該反應(yīng)的△S 0,△H 0(填“>”、“=”或 “<”)。
②對(duì)于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),
則上述反應(yīng)的KP= 。
③以下說法正確的是 。
A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒有影響
C.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為 。
(5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對(duì)大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為___________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下:
某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石(主要成分BaSO4)對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查表得BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1=+ 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2=+ 226.2 kJ·mol-1 ②
(1)氣體用過量NaOH溶液吸收得到硫化鈉。一定濃度的硫化鈉溶液因向空氣中釋放臭味而稱為“臭堿”,下列對(duì)這一現(xiàn)象的解釋你認(rèn)為最合理的是 (填序號(hào))
A.硫化鈉在水溶液中水解生成了NaOH和H2S氣體
B.硫化鈉溶液因吸收空氣中的氧氣被氧化生成了NaOH,同時(shí)生成有臭味的氣體
C.硫化鈉溶液水解的過程中因吸收空氣中的CO2而放出H2S氣體
(2)向同物質(zhì)的量濃度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成 沉淀,當(dāng)= 時(shí),開始生成第二種沉淀,隨著AgNO3溶液的進(jìn)一步滴加,此時(shí)生成的沉淀以 為主,且會(huì) (填變大、變小、始終不變)。[已知Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
(4)實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO (g)2CO2 (g) +N2 (g)在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示。據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 。
②該反應(yīng)的ΔH 0(選填“>”、“<”)。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化 學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
① 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污
染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) =-56.9kJ·mol-1
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式 。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可 達(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過光電轉(zhuǎn)化原理以廉價(jià)原料制備新產(chǎn)品的示意圖。寫出上述光電轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)反應(yīng)方程式 。催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上電子流動(dòng)方向是 (填a→b或b→a) 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)能源的開發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展息息相關(guān)。
已知:① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3="c" kJ/mol
則C的燃燒熱____________________________kJ.mol-1
(2)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2+3H2 2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,開始他們將N2和H2混合氣體20mol (體積比1:1)充入5L合成塔中.反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示,反應(yīng)過程中P/P0與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是(填字母代號(hào))_____________
A.壓強(qiáng)保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時(shí),以C(N2)變化表示的平均反應(yīng)速率為___________
③若提高N2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_______________
A.向體系中按體積比1:1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入He氣使壓強(qiáng)增大
E.加入一定量的N2
(3)25°C時(shí),BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32-)=0.2mol/L,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產(chǎn)生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol /L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為保護(hù)環(huán)境并緩解能源危機(jī),專家提出利用太陽能促使燃燒循環(huán)使用的構(gòu)想,轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。
已知:
(1)過程Ⅰ可用如下反應(yīng)表示:①2CO22CO+O2
②2H2O(g)2H2+O2
③2N2+6H2O4NH3+3O2
④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
⑤2CO+4H2O________+3O2。
(2)25 ℃時(shí),a g CH4完全燃燒釋放出b kJ熱量。下列說法不正確的是( )。
A.過程Ⅰ是將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 |
B.反應(yīng)⑤的另一種產(chǎn)物為CH4 |
C.ΔH1=-ΔH2 |
D.表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-16b kJ·mol-1 |
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