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。
(l)汽車尾氣凈化的主要原理為:。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(選填“>”、“<”)。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________
③在T2溫度下,0 ~ 2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)_______。
④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。
⑤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。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:
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______
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為了減少CO對(duì)大氣的污染,某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566 kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6 kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH =-44.0 kJ·moL-1
(1)氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H = kJ·moL-1。
(2)寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式: 。
(3)H2是一種理想的綠色能源,可作燃料電池;若該氫氧燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液,其負(fù)極的電極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,
(1)上圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1mol NH3(g)過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
(2)若已知下列數(shù)據(jù):
化學(xué)鍵 | H-H | N≡N |
鍵能/kJ·mol-1 | 435 | 943 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
沼氣(主要成分是甲烷)是一種廉價(jià)的能源,把農(nóng)村中大量存在的農(nóng)作物秸稈、雜草、人畜糞便等在沼氣池中發(fā)酵,便可產(chǎn)生沼氣,沼氣完全燃燒可以用來點(diǎn)燈、做飯。
(1)在101kPa時(shí),32gCH4燃燒生成CO2和氣態(tài)H2O,放出1604kJ的熱量,寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
(2)120℃,取CH4和過量O2的混合氣體共0.4mol,點(diǎn)燃使其充分反應(yīng),將燃燒后的氣體通過足量的堿石灰(NaOH和CaO的固體混合物)充分吸收,堿石灰增重8g。計(jì)算:原混合氣體中CH4和O2的體積比是多少?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二甲醚是—種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________。
(2)煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體用溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
(3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ·mol-1
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= ;
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
________________(填字母代號(hào))。
a.高溫b.加入催化劑c.減少CO2的濃度d.增加CO的濃度e.分離出二甲醚
(4)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。
此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度/(mol?L) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料,也是一種常用的制冷劑。
(1) 實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應(yīng)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過程相關(guān)圖(未使用催化劑);圖D是合成気反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時(shí),某一反應(yīng)條件的改變對(duì)反應(yīng)的影響圖。
下列說法正確的是_______。
A.ΔH=-92.4kJ/mol |
B.使用催化劑會(huì)使E1的數(shù)值增大 |
C.為了提高轉(zhuǎn)化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的濃度越低越好 |
D.圖II是不同壓強(qiáng)下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖,且PA<PB |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知:
CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ/mol
CH4(g)+CO2(g) ===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ/mol
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4,又能制H2。
已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量,F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為 。
(3)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為 。
(4)用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為 。
②充電完成時(shí),Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為 。
(5)Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí),Mg2Cu與H2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077)。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
1)一種新型鋰電池是將化學(xué)式為Li4Ti5O12的物質(zhì)作為電池的正極材料,在放電的過程中變?yōu)榛瘜W(xué)式為Li4Ti5O12的物質(zhì)。
①Li4Ti5O12中Ti元素的化合價(jià)為 ,鋰電池的突出優(yōu)點(diǎn)是 。
②該鋰電池是一種二次電池,放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為 ,充電時(shí)的陽極反應(yīng)式為 。
(2)用氧化還原滴定法測(cè)定制備得到的TiO2試樣中的TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):在一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作為指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為 。
②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
③滴定分析時(shí),稱取TiO2試樣0.2g,消耗0.1mol·L-1 NH4Fe(SO4)2櫟準(zhǔn)溶液20ml.則TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____ 。
④若在滴定終點(diǎn),讀取滴定管刻度時(shí),俯視標(biāo)準(zhǔn)溶液的液面,使其測(cè)定結(jié)果 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)o
(3)已知:
則TiCl4(I)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的△H= KJ·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
氮氧化合物是大氣污染的重要因素。
(1)汽車排放的尾氣中含NO,生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)采取還原法,用炭粉可將氮氧化物還原。
已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
則反應(yīng) C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(3)將NO2變成無害的N2要找到適合的物質(zhì)G與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件,G應(yīng)為 (填寫“氧化劑”或“還原劑”)。下式中X必須為無污染的物質(zhì),系數(shù)n可以為0。
NO2 + G N2 + H2O + nX(未配平的反應(yīng)式)。
下列化合物中,滿足上述反應(yīng)式中的G是 (填寫字母)。
a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH
(4)治理水中硝酸鹽污染的方法是:
①催化反硝化法中,用H2將NO3-還原為N2,一段時(shí)間后,溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則反應(yīng)的離子方程式為: 。
②在酸性條件下,電化學(xué)降解NO3-的原理如下圖,電源正極為: (選填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為: 。
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