【題目】為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。其中,控制空氣中氮氧化物和硫氧化物的含量尤為重要。

(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮的氧化物,CH4催化還原NO2可消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -867.0kJ/mol;

②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ/mol

③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0kJ/mol

CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式為_______。

(2)將0.20mol NO0.10mol CO充入一個(gè)溫度恒定、容積恒為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),可實(shí)現(xiàn)氮氧化物的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。

①N209min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)________mol/(L·min)(保留兩位有效數(shù)字)。

12min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為________(填字母代號(hào))

a.充入水蒸氣稀釋反應(yīng)物 b.加入NO c.加催化劑 d.增大壓強(qiáng)

(3)室溫下,煙氣中的SO2可用某濃度的NaOH溶液吸收得到pH=7的溶液,試計(jì)算所得溶液中_____(已知:常溫下H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-2Ka2=6.0×10-8)。

(4)煙氣中的SO2也可用Na2SO3溶液吸收,吸收過(guò)程中,pHn(SO32-):n(HSO3-)變化關(guān)系如下表

n(SO32-):n(HSO3-)

991

11

199

pH

8.2

7.2

6.2

當(dāng)吸收液呈中性時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母): ___________

ac(Na)=2c(SO32-)+c(HSO3-)

bc(Na)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H)=c(OH-)

cc(Na)+c(H+) =c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

【答案】CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-977.2KJ·mol-1 1.1×10-3 D 2.2 ab

【解析】

(1)①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H= -867.0kJ/mol;

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H= +67.8 kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) H= +89.0 kJ/mol;

蓋斯定律計(jì)算①+-×2得到CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式。

(2)①圖象分析可知N2 濃度變化為0.01mol·L-1,反應(yīng)速率v=t計(jì)算;

②圖象分析判斷12min后反應(yīng)物濃度增大,生成物濃度減小,說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行,反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫改變符合圖象變化;

②圖象分析可知12min后一氧化氮和一氧化碳濃度降低,氮?dú)鉂舛仍龃,物質(zhì)的量的變化量比等于方程式的計(jì)量數(shù)之比,說(shuō)明平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),加壓平衡正向進(jìn)行,符合圖象變化。

(3)利用溶液中存在的電荷守恒分析;

(4)①a、利用物料守恒分析;

b、當(dāng)n(SO32-):n(HSO3-)=11時(shí),PH7.2,故當(dāng)為中性時(shí),n(SO32-)要減少,故c(HSO3-)>c(SO32-);

c、電荷守恒為:c(Na)+c(H)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故c錯(cuò)誤;

故答案為:ab

(1)①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H= -867.0kJ/mol;

N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) H= +67.8kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) H= +89.0kJ/mol

蓋斯定律計(jì)算①+-×2得到CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式:

CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -977.2kJ·mol1

(2)①反應(yīng)從開(kāi)始到9min時(shí),圖象分析可知氮?dú)鉂舛茸兓癁?/span>0.02mol÷2L=0.01mol·L-1N209min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=1.1×10-3mol·L-1·min-1;

a.充入水蒸氣稀釋反應(yīng)物平衡不移動(dòng),故a不符;

b.加入NO后濃度應(yīng)增大,故b不符;

c.加催化劑不影響平衡,故c不符;

d.增大壓強(qiáng),2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2 (g),圖象分析可知12min后一氧化氮和一氧化碳濃度降低,氮?dú)鉂舛仍龃螅镔|(zhì)的量的變化量比等于方程式的計(jì)量數(shù)之比,說(shuō)明平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),加壓平衡正向進(jìn)行,符合圖象變化,故d符合;

故選d;

(3)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,依據(jù)溶液中電荷守恒分析,c(Na)+c(H)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),c(H)=c(OH-),得到(Na)=2c(SO32-)+c(HSO3-),中 = +1=2.2

(4)①a、利用物料守恒可知a正確;

b、當(dāng)n(SO32-):n(HSO3-)=11時(shí),PH7.2,故當(dāng)為中性時(shí),n(SO32-)要減少,故c(HSO3-)>c(SO32-),所以b正確;

c、電荷守恒為:c(Na)+c(H)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故c錯(cuò)誤;

故答案為:ab。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】硫酸錳是重要的微量元素肥料之一,易溶于水,難溶于乙醇。工業(yè)上用軟錳礦(主要成分是MnO2,含有少量Fe2O3Al2O3、MgO、SiO2)通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程既可脫除燃煤尾氣中的SO2,又能制備硫酸錳晶體,實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)上述流程中第一步浸錳脫硫的好處是_________(答出一點(diǎn)即可)。

2)寫(xiě)出浸錳過(guò)程中軟錳礦中的MnO2發(fā)生的化學(xué)方程式_________。

3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)如何判定濾液Ⅰ中已加入足量H2O2 __________;加MnCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使濾液Ⅰ中的相關(guān)離子形成沉淀而除去,請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)濾 中所得濾渣的主要成分有________

4)已知硫酸錳晶體和硫酸鎂晶體的溶解度曲線如圖所示。

請(qǐng)寫(xiě)出步驟Ⅰ操作_________、趁熱過(guò)濾;為了保證產(chǎn)品的純度,同時(shí)又減少產(chǎn)品的損失,應(yīng)選擇下列溶液中的________(填選項(xiàng)字母)進(jìn)行洗滌,實(shí)驗(yàn)效果最佳。

A 乙醇 B 飽和K2SO4溶液 C 蒸餾水 D 乙醇水溶液

5)濾液Ⅱ還可通過(guò)加入過(guò)量NH4HCO3進(jìn)行“50℃碳化得到高純碳酸錳,反應(yīng)的離子方程式為_________。“50℃碳化可能的原因是:_________

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【題目】電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力大小的物理量,據(jù)溶液電導(dǎo)率變化可以確定滴定反應(yīng)的終點(diǎn)。下圖是某同學(xué)用0.1mol/L KOH 溶液分別滴定體積均為20mL、濃度均為0.1mol/LHClCH3COOH 溶液滴定曲線示意圖(混合溶液體積變化忽略不計(jì))。下列有關(guān)判斷不正確的是

A. 曲線代表0.1mol/L KOH 溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲線,曲線0.1mol/LKOH 溶液滴定HCl溶液的滴定曲線

B. 在相同溫度下,C點(diǎn)水電離的c (H+) 大于A點(diǎn)水電離的c(H+)

C. A 點(diǎn)的溶液中有c(CH3COO-)+c(OH-)-c (H+)=0.05mol/L

D. B 點(diǎn)的溶液中有c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,下列說(shuō)法不正確的是

A.等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaCl(aq) 離子總數(shù)大于NaClO(aq)中離子總數(shù)

B.pH=3的硫酸溶液中水的電離程度等于pH=11的氨水溶液中水的電離程度

C.0.1 mol/LNaHA溶液pH5,則溶液:c(HA)c(H)c(A2)c(H2A)

D.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得混合液:c(Na)c(NH4)c(SO42)c(OH)c(H)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定某濃度的二元弱酸()溶液,所得溶液中各種含X的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()pH的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 的電離常數(shù) 的水解常數(shù)

B. 由水電離出的c()a>b

C. 曲線分別表示()(HX-)的變化

D. b點(diǎn)所示溶液中:c(>3c()

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖。下列說(shuō)法正確的是(  )

A. ZR所形成的化合物,不能通過(guò)溶液中復(fù)分解反應(yīng)而制得

B. 簡(jiǎn)單離子的半徑關(guān)系是:R>Y>Z>X

C. XY所形成的一種化合物,可用于自來(lái)水消毒

D. 工業(yè)上獲得單質(zhì)Z的方法,一般是通過(guò)電解其熔融氯化物來(lái)實(shí)現(xiàn)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是

A. 3.2g銅溶于過(guò)量的濃硝酸完全反應(yīng)生成的氣體的物質(zhì)的量一定為0.1mol

B. 78gNa2S和Na2O2的混合物中陽(yáng)離子與陰離子的個(gè)數(shù)比不能確定

C. 25℃HCN的電離平衡常數(shù)為5.0×10-10,則濃度均為0.10mol·L-1NaCN和HCN的混合溶液中有c(Na+)>c(CN)>c(OH) >c(H+)

D. Fe(NO3)2溶液中加入過(guò)量的HI溶液:Fe2++NO3+4H++2I=I2+Fe3++NO↑+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】元素周期表的種類相當(dāng)多,如大象式、回路式、能級(jí)式、亞歷山大式等,教材上所附的長(zhǎng)式周期表是目前使用最普遍的周期表。有一種非常有趣的鐘表式周期表如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

A.1200時(shí)時(shí)針所指元素的金屬性最強(qiáng)

B.從中午1200點(diǎn)到晚上2300點(diǎn),時(shí)針所指元素的金屬性依次減弱

C.955時(shí)時(shí)針分針所指的兩種元素(所指以最近為準(zhǔn))形成的化合物中陰、陽(yáng)離子之比為11

D.200時(shí),時(shí)針分針所指的元素的原子最外層均只有兩個(gè)電子,性質(zhì)相似

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,且最外層電子數(shù)之和為15,XZ可形成XZ2分子;YM形成的氣態(tài)化合物的摩爾質(zhì)量為17g/mol;W的質(zhì)子數(shù)是XY、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的。下列說(shuō)法正確的是

A.XZ2、M2Z2均為共價(jià)化合物

B.原子半徑:W>Z>Y>X>M

C.X元素形成的單質(zhì)硬度一定很大

D.X、Y、Z、M四種元素形成的化合物只含有離子鍵

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