【題目】氮的氧化物是嚴(yán)重的大氣污染物,可以通過以下方法處理:
Ⅰ.催化還原法:如在汽車排氣管上安裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180kJ/mol
化學(xué)鍵 | O=O | C=O | C≡O(shè) |
鍵能(kJ/mol) | 497 | 803 | 1072 |
則反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=________kJ/mol。
(2)在一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入2molNO、1molCO,10分鐘時(shí)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)過程中反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化情況如圖1所示。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為___________________;前10分鐘內(nèi)用氮?dú)獗硎镜姆磻?yīng)速率為____________________。
②若保持溫度不變,15分鐘時(shí)再向該容器中充入1.6molNO、0.4molCO2,則此時(shí)反應(yīng)的
ν正________ν逆(填“>”、“=”或“<”)。
③若保持其他條件不變,15min時(shí)壓縮容器的體積至0.5L,20分鐘時(shí)反應(yīng)重新達(dá)到平衡,NO的濃度對應(yīng)的點(diǎn)應(yīng)是圖1中的________(填字母)。
④某科研小組研究發(fā)現(xiàn)以Ag-ZSM-5為催化劑,NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖2所示。若不使用CO,溫度超過775K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因是_________________________________________。
Ⅱ.利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,其原理如圖3,該電池在工作過程中NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y,Y是一種氧化物,可循環(huán)使用,石墨Ⅱ是電池的___極,石墨Ⅰ附近發(fā)生的反應(yīng)電極反應(yīng)式為______________________相同條件下,消耗的O2和 NO2的體積比為__________。
【答案】 ﹣751 0.02mol/(Lmin) = B NO的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度有利于反應(yīng)逆向進(jìn)行 正 NO2﹣e﹣+NO3﹣═N2O5 1:4
【解析】Ⅰ.(1)反應(yīng)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,則②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H=(497+2×1072-803×4)kJ/mol=-571kJ/mol;依據(jù)蓋斯定律:②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H=(497+2×1072-803×4)kJ/mol=-571kJ/mol,①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180kJ/mol,則②-①得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),則其焓變值△H=-571kJ/mol-180kJ/mol=-751kJ/mol;
(2)① 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始濃度:mol/L 2 1 0 0
轉(zhuǎn)化濃度:mol/L 0.4 0.4 0.4 0.2
平衡濃度:mol/L 1.6 0.6 0.4 0.2
該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=,10min內(nèi)N2平均反應(yīng)速率v(N2)=0.2mol/L÷10min=0.02mol/(Lmin);
②若保持溫度不變,15min時(shí)再向該容器中充入1.6molNO、0.4molCO2,則此時(shí)c(NO)=3.2mol/L;c(CO)=0.6mol/L;c(CO2)=0.8mol/L;c(N2)=0.2mol/L;反應(yīng)的濃度商為: ,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,則V正=V逆;③若保持其條件不變,15min時(shí)壓縮容器至0.5L時(shí)反應(yīng)重新達(dá)到平衡,加壓平衡逆向移動,一氧化氮濃度增加,依據(jù)可逆反應(yīng)特點(diǎn),利用極值可知當(dāng)CO全部反應(yīng),則平衡后一氧化氮濃度為3mol/L,所以一氧化氮濃度應(yīng)介于2mol/L和3mol/L之間,答案選B;④依據(jù)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0,可知反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,有利于反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以NO的分解率降低;
Ⅱ.該燃料電池中負(fù)極上通入NO2,石墨Ⅰ為負(fù)極,電極反應(yīng)式為NO2﹣e﹣+NO3﹣=N2O5,正極上通入O2,石墨Ⅱ?yàn)檎龢O,電極反應(yīng)式為O2+2N2O5+4e-=4NO3-,1mol氧氣得到4mol電子,1mol二氧化氮失去1mol電子,要使得失電子守恒:則消耗的O2和NO2的體積比為1:4。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)就在我們身邊,它與我們的生活息息相關(guān)。
(1)現(xiàn)有H、C、Na、O、Ca六種元素,請選用其中的元素書寫下列化學(xué)用語:
①可做食品干燥劑的氧化物__________ ;
②廚房中常用的酸__________________ ;
③侯氏制堿法制得的“堿”____________ ;
④含氧量最高的氧化物______________ 。
(2)鉛蓄電池在生產(chǎn)、生活中使用廣泛.其構(gòu)造示意圖如圖,回答下列問題:
①鉛蓄電池充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為__________ 能。
②鉛蓄電池放電過程中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,據(jù)此可知,鉛蓄電池在放電時(shí),溶液的pH不斷__________ (填“增大”、“減小”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔS>0
B. 地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接銅塊可以減緩管道的腐蝕
C. 常溫下Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,含Mg2+溶液中pH=10 時(shí)c(Mg2+)≤5.6×10-4 mol·L-1
D. 常溫常壓下,鋅與稀H2SO4反應(yīng)生成11.2 LH2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)某溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比為2:3:4,要使溶液中的Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比變?yōu)?:3:2,則通入Cl2的物質(zhì)的量與原溶液中I-的物質(zhì)的量之比為________。
(2)要使溶液中只有Cl-和Br-,而沒有I-,則此時(shí)Cl-和Br-的物質(zhì)的量之比為________。
(3)若要使溶液中只有Cl-,則通入Cl2的物質(zhì)的量和原溶液中Br-的物質(zhì)的量之比為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某元素的氯化物化學(xué)式為MCl2,現(xiàn)將11.1 g該氯化物溶于水配成溶液后,需用200 mL 1 mol·L-1 AgNO3溶液才能把溶液中氯離子完全沉淀。已知該M原子中有20個(gè)中子,則:
(1)計(jì)算M的質(zhì)量數(shù)并寫出其原子組成符號。
(2)指出M元素在周期表中的位置(周期、族)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】光刻膠是一種應(yīng)用廣泛的感光樹脂,它的一種合成路線如下:
已知:
Ⅰ.(R,R’為烴基或氫)
Ⅱ.(R,R’為烴基)
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是__________。C中所含的官能團(tuán)是________________。
(2)C→D的反應(yīng)類型是____________。E的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。
(3)D+G→光刻膠的化學(xué)方程式為________________________。
(4)T是C的同分異構(gòu)體,T具有下列性質(zhì)或特征:①能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng);②屬于芳香族化合物且分子結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外無其它環(huán)。則T的結(jié)構(gòu)有____種。其中核磁共振氫譜為5組峰,且峰面積比為1∶1∶2∶2∶2的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
(5)根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息,寫出以CH3CH2OH為原料制備CH3CH2CH2COOH的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。(合成路線流程圖示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH)
___________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】與主族元素在元素周期表中所處的位置有關(guān)的是
A.元素的相對原子質(zhì)量B.原子的核內(nèi)中子數(shù)
C.原子的次外層電子數(shù)D.原子的電子層數(shù)和最外層電子數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國已跨入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,而“互聯(lián)網(wǎng)+”的建設(shè)離不開無機(jī)非金屬材料硅。下列物品中用到硅單質(zhì)的是( )
A.計(jì)算機(jī)芯片B.陶瓷餐具C.石英鐘表D.光導(dǎo)纖維
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