【題目】某些氮的化合物是引起大氣污染、水體污染和土壤污染原因之一。

I.汽車和工業(yè)廢氣中的氮氧化物是城市空氣污染的主要來源。氮氧化物處理通常有下列途徑:

(1)在汽車排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器,其反應為2NO(g) +2CO(g)= 2CO2(g) +N2(g)。

①該反應能夠正向自發(fā)進行,則正反應的ΔH_________0(填“>”“<”)。

②根據(jù)傳感器記錄某溫度下,NO、CO的反應進程,測量所得數(shù)據(jù)繪制出圖1。前1s內(nèi)平均反應速率v(N2)=__________mol/(L·s);第2s時的X值范圍_________________________

(2)煙氣中的氮氧化物(NOx)可與甲烷在一定條件下反應轉(zhuǎn)化為無害成分,從而消除污染。已知

反應

反應熱(H/kJ·mol-1

平衡常數(shù)(K)

CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)

a

K1

N2(g)+O2(g)═2NO(g)

b

K2

CH4脫硝的熱化學方程式為CH4(g) + 4NO (g)CO2(g) + 2N2(g) + 2H2O (l)ΔH=_________kJ/mol(用a、b表示);平衡常數(shù)K3=_________(用K1、K2表示)。

II.氰化鈉是一種重要的基本化工原料。天津港爆炸中,氰化鈉產(chǎn)生泄漏,為了避免給土壤和水體帶來污染,消防員通過噴灑雙氧水來處理泄漏的氰化鈉。

(3)已知:NaCN + H2O2+ H2O=NaHCO3+ NH3↑,用H2O2處理1mol NaCN時,反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________mol(NaCNC+2價)。

(4)某興趣小組檢測處理后的氰化鈉廢水是否達標。

已知:①廢水中氰化鈉的最高排放標準為0.50 mg/L。

②Ag++2CN= [Ag(CN)2],Ag++I= AgI↓,AgI呈黃色,且CN優(yōu)先與Ag+反應。

③實驗如下:取30.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑,1.000×10-4mol/LAgNO3標準溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為1.50 mL。

④滴定終點的判斷方法是_________。

⑤經(jīng)計算處理后的廢水中NaCN的濃度為_________mg/L(保留兩位小數(shù)),處理后的廢水是否達到排放標準:________(填”)

III.工業(yè)廢水中,含有NaNO2。NaNO2固體外觀酷似食鹽,誤食會中毒?捎秒娊夥▽U水中少量的轉(zhuǎn)化為N2以降低其危害。寫出在酸性條件下轉(zhuǎn)化為氮氣的電極反應式為_____________。

【答案】 2.7×104 25.2<X<30.6 a﹣2b 2 滴入最后一滴溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,且半分鐘內(nèi)不消失 0.49 【答題空10】2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O

【解析】

(1)①反應2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)能夠自發(fā)進行,反應S<0,若滿足H-TS<0,必須H<0,故答案為:<;

②一氧化氮的反應速率為v(CO)===5.4×10-3mol/(L·s),同一化學反應同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比,所以v(N2)=v(CO)=2.7×10-4mol/(L·s);因為隨著反應進行反應速率越來越小,所以第2S消耗的CO小于第1S36-30.6=5.4,則第2s時的30.6>x>30.6-5.4=25.2,故答案為:2.7×10-4;25.2<X<30.6;

(2)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) K1=,H=akJmol-1;N2(g)+O2(g)═2NO(g) K2=,H=bkJmol-1;依據(jù)蓋斯定律計算,①-×2得到CH4脫硝的熱化學方程式為CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)H=(a-2b)kJmol-1;K3==,故答案為:a-2b;;

(3)NaCN與雙氧水反應為:NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3,反應中C元素化合價升高,被氧化,O元素化合價降低,被還原,處理1molNaCN,C元素化合價由+2價升高為+4價,則轉(zhuǎn)移2mol電子;故答案為:2;

Ag+CN-反應生成[Ag(CN)2]-,當CN-反應結(jié)束時,滴入最后一滴硝酸銀溶液,Ag+I-生成AgI黃色沉淀,且半分鐘內(nèi)不消失,說明反應到達滴定終點,故答案為:滴入最后一滴溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,且半分鐘內(nèi)不消失;

⑤消耗AgNO3的物質(zhì)的量為1.5×10-3L×0.0001mol/L=1.50×10-7mol,根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為1.50×10-7mol×2×49g/mol=1.47×10-5g,廢水中氰化鈉的含量為=0.49mg/L<0.50mg/L,處理后的廢水達到達到排放標準,能排放,故答案為:0.49;能;

III.電解時,得電子的微粒在陰極上發(fā)生還原反應,電解亞硝酸根離子溶液時,陰極上亞硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應生成氮氣和水,電極反應式為2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,故答案為:2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】【題目】一定溫度下,反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達到化學平衡狀態(tài)的標志是

A. c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2

B. N2、H2NH3的物質(zhì)的量分數(shù)不再改變

C. N2H2的物質(zhì)的量之和是NH3的物質(zhì)的量的2

D. 單位時間里每增加lmolN2,同時增加3molH2

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【題目】將有銅的印刷線路板浸入200 mL氯化鐵濃溶液中,有19.2 g銅被腐蝕掉。取出印刷線路板,向溶液中加入16.8 g鐵粉,經(jīng)充分反應,溶液中還存在9.6 g不溶解的物質(zhì)。(設溶液體積不變)。請回答下列問題:

1)充分反應后,溶液中存在9.6 g不溶物的成分為____。

2)充分反應后溶液中一定不存在的金屬離子為_____。

3)比較Fe2+、Fe3+、Cu2+的氧化性大。______。

4)試計算最后溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度____mol·L-1。

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【題目】下圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶上的標簽的有關內(nèi)容,試根據(jù)標簽上的有關數(shù)據(jù)回答下列問題:

1)該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為________mol·L1。

2)某學生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制500mL物質(zhì)的量濃度為0.400 mol/L稀鹽酸。

①該學生需要量取________mL上述濃鹽酸進行配制。

②配制儀器除燒杯、玻璃棒、量筒,還需要的儀器是 _______、

③配制時,下列操作正確的順序是(用字母表示)______。

A. 洗滌  B. 定容  C. 稀釋  D. 搖勻  E. 冷卻  F. 量取  G. 轉(zhuǎn)移

④在配制過程中,下列實驗操作使配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏小的是_______

A. 用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線

B. 定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加適量的蒸餾水

C. 配制時,容量瓶有少量蒸餾水

D. 定容時俯視容量瓶的刻度線

E. 轉(zhuǎn)移完溶液后未洗滌玻璃棒和燒杯

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【題目】常溫下,向20.00mL 0.200 0 mol/LNH4Cl溶液中逐滴加入0.2000 mol/LNaOH溶液時,溶液的pH與所加NaOH溶液體積的關系如下圖所示(不考慮揮發(fā))。下列說法正確的是

A. a點溶液中:c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+c(NH4+)

B. b點溶液中:c(Cl-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)

C. c點溶液中:c(NH3·H2O)+ c(NH4+)= c(Cl-)+ c(OH-)

D. d點溶液中:c(Cl-)> c(NH3·H2O)> c(OH-)> c(NH4+)

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【題目】化合物J是一種重要的有機中間體,可以由苯合成,具體合成路線如下:

(1)J的化學式為__________________ ;F的名稱為__________________。

(2)B中官能團名稱為____________________ 。

(3)I—J的反應類型為____________________ 。

(4)F -G的反應方程式為____________________ 。

(5)I屬于同種類型物質(zhì)且苯環(huán)上有兩個取代基的同分異構體有____種。符合下列條件的J的一種同分異構體結(jié)構簡式為______。

①屬于芳香族化合物 ②不能與金屬鈉反應 ③有3種不同化學環(huán)境的氫原子。

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【題目】H2SCO2在高溫下發(fā)生反應:H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在610 K時,將0.10 mol CO20.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,4min時反應達到平衡,平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為8%。下列說法中正確的是(

A.速率V(H2S)=4×10-3molL-1min-1B.CO2的轉(zhuǎn)化率為60%

C.平衡時H2SCO2的物質(zhì)的量之比為4:1D.當體系中壓強不變時,反應達到平衡

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【題目】1)已知在常溫常壓下:

CH3OHl+ O2g=COg+ 2H2Og); ΔH=﹣355.0 kJ∕mol

2COg+ O2g= 2CO2g ΔH-566.0 kJ/mol

H2Ol=H2Og ΔH+44.0 kJ/mol

寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式:___________________________ 。

2)一定溫度下,在兩個容積均為2L的密閉容器中,分別發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJ/mol。相關數(shù)據(jù)如下:

容器

反應物投入量

1mol CO2(g)3mol H2(g)

平衡時c(CH3OH)

c1

平衡時能量變化

放出29.4kJ

若甲中反應10s時達到平衡,則用CO2來表示甲中反應從開始到平衡過程中的平均反應速率是_____mol/(L·s)。

3)鉛蓄電池放電時總反應為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。鉛蓄電池放電時的正極反應式為____ ,當電路中有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時,理論上兩電極質(zhì)量變化的差為_______ g

4)甲烷可直接應用于燃料電池,該電池采用可傳導O2的固體氧化物為電解質(zhì),其工作原理如圖所示:

A極電極反應式為____________________。

②若燃料電池消耗的空氣在標準狀況下的體積是5.6L(假設空氣中O2體積為20%),則理論上消耗甲烷________mol。

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【題目】支撐海港碼頭基礎的鋼管柱,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是

A. 通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D. 通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整

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