【題目】汽車尾氣中含有CO、NO、NO2、碳氫化合物等多種污染物。回答下列問題:
(1)汽車燃料中不含氮元素,尾氣中所含NO產(chǎn)生的原因是__。
(2)已知:2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) △H1=-10244kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746kJ·mol-1
①若H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1,則表示辛烷燃燒熱的熱化學方程式為__。
②部分化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
△H2=___kJ·mol-1
(3)1573K時,N2+O22NO平衡常數(shù)為2.0×10-6,若測得內燃機內平衡混合氣中氮氣、氧氣的物質的量分別為0.2mol、0.001mol,則生成NO的物質的量為__mol,N2的轉化率為__。
(4)反應NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)為1.68×1060,從熱力學角度看,該反應程度應該很大,實際汽車尾氣中該反應的程度很小,原因是__,要增大汽車尾氣凈化裝置中單位時間內該反應的程度,關鍵是要___。
【答案】高溫下空氣中的氮氣與氧氣反應產(chǎn)生的 C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·mol-1 +196 2.0×10-5 0.005% 該反應活化能高,反應速率慢 尋找耐高溫的催化劑
【解析】
此題借助汽車尾氣轉化過程,綜合考查化學反應原理,考點涉及利用蓋斯定律計算和書寫熱化學方程式,化學反應速率的影響因素,化學平衡及平衡常數(shù)的計算,考查學生的計算能力和分析能力。
(1)汽車燃料中不含氮元素,尾氣中含NO,則N可能來源于空氣,空氣中的氮氣與氧氣在高溫條件下發(fā)生反應得到NO;
(2)①已知I:2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) △H1=-10244kJ·mol-1
II:H2O(1)=H2O(g) △H4=+44kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,將I÷2-II ×9得,C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l), ΔH=△H1÷2-△H4×9=(-10244÷2-44×9) kJ·mol-1=-5518kJ·mol-1,即辛烷燃燒熱的熱化學方程式為C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·mol-1;
②根據(jù)表格所給數(shù)據(jù)以及已知方程,將N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746kJ·mol-1
將兩熱化學方程式相加,得到新的熱化學方程式為2CO(g) +O2(g) = 2CO2(g) ΔH=△H2+△H3=(2×1076+494-4×799) kJ·mol-1=-550 kJ·mol-1,△H2=ΔH-△H3=[-550-(-746)] kJ·mol-1=+196 kJ·mol-1;
(3)設內燃機體積為V,則K=c2(NO)÷[c(N2)c(O2)]= n2(NO)÷[n(N2)n(O2)]= 2.0×10-6,代入數(shù)據(jù)算出n(NO)= 2.0×10-5 mol,則轉化的N2的物質的量為1.0×10-5 mol,N2的轉化率=1.0×10-5 mol÷(1.0×10-5 mol+0.2mol)×100%=0.005%;
(4)平衡常數(shù)很大,反應程度應該很大,實際汽車尾氣中該反應的程度很小,可能是因為該反應活化能高,反應速率慢,要增大汽車尾氣凈化裝置中單位時間內該反應的程度,即增加凈化速率,需要降低活化能,需要尋找耐高溫的催化劑。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組設計如圖所示的實驗裝置夾持裝置略,采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧的含量。
實驗步驟及測定原理如下:
Ⅰ.取樣、氧的固定
用溶解氧瓶采集水樣,記錄大氣壓及水體溫度。
向燒瓶中加入200mL水樣。
向燒瓶中依次迅速加入無氧溶液過量和2mL堿性KI無氧溶液過量,開啟攪拌器,反應生成,實現(xiàn)氧的固定。
Ⅱ酸化、滴定
攪拌,并向燒瓶中加入2mL硫酸無氧溶液至被還原為,溶液為中性或弱酸性。
在暗處靜置5min后,取一定量溶液,用標準溶液滴定生成的,記錄數(shù)據(jù)。
處理數(shù)據(jù)忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化。
回答下列問題:
配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中的氧氣的簡單操作為________。
取水樣時應盡量避免擾動水體表面,這樣操作的主要目的是________。
“步驟c”中“攪拌”的作用是________。
“氧的固定”中發(fā)生主要反應的化學方程式為________。
“步驟f”為________。
“步驟e”中,用amol/LNa2S2O3標準溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,滴定終點的現(xiàn)象為________;若200mL水樣經(jīng)處理后,共消耗標準溶液的體積為bmL,則水樣中溶解氧的含量為________用含字母的式子表示)mg/L。
“步驟d”中加入硫酸溶液反應后,若溶液pH過低,滴定時會產(chǎn)生明顯的誤差,寫出產(chǎn)生此誤差的原因用離子方程式表示,至少寫出2個:________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
已知pM=-lgc(M),p(CO)=-lgc(CO)。
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a點可表示MnCO3的飽和溶液,且c(Mn2+)=c(CO)
C.b點可表示CaCO3的飽和溶液,且c(Ca2+)<c(CO)
D.c點可表示MgCO3的過飽和溶液,且c(Mg2+)<c(CO)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】按要求回答下列問題
(1)立方烷 的六氯代物有_________種。
(2)甲基的電子式 ________________________。
(3)的系統(tǒng)命名________________________________________。
(4)下列物質的沸點按由高到低的順序排列的是______________。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③ (CH3)3CH ④ (CH3)2CHCH2CH3
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組反應中,屬于可逆反應的一組是( )
A. 2H2O2H2↑+O2↑,2H2+O22H2O
B. NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
C. H2+I22HI,2HIH2↑+I2↑
D. 2Ag+Br22AgBr,2AgBr2Ag+Br2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某硫酸廠用以下幾種方法處理SO2尾氣。
(1)活性炭還原法
反應原理:恒溫恒容2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。
反應進行到不同時間測得各物質的濃度如圖:
①第一次出現(xiàn)平衡的時間是第__min;
②0~20min反應速率表示為v(SO2)=__;
③30min時,改變某一條件平衡移動,則改變的條件最有可能是__;40min時,平衡常數(shù)值為__。
(2)亞硫酸鈉吸收法
常溫下,Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3,當吸收至pH=6時,吸收液中相關離子濃度關系一定正確的是__(填序號)。
a.c(Na+)+c(H+)>c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
b.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
c.水電離出的c(OH-)=1×10-8mol·L-1
d.c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(H+)
(3)電化學處理法
如圖所示,Pt(1)電極的反應式為__;堿性條件下,用Pt(2)電極排出的S2O溶液吸收NO2,使其轉化為N2,同時有SO生成。若陽極轉移電子6mol,則理論上處理NO2氣體__g。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】今有甲、乙、丙、丁、戊5種物質,在一定條件下,它們能按下圖方式進行轉化:
其推斷正確的是
選項 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | 戊 |
A | NH3 | O2 | NO | H2O | NO2 |
B | Mg | CO2 | C | MgO | CO |
C | C | H2O | CO | H2 | HCOOH |
D | FeBr2 | Cl2 | FeCl2 | Br2 | FeCl3 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某溫度下,濃度都是1mol·L-1的兩種氣體X2和Y2在密閉容器中反應,經(jīng)過tmin后,測得物質的濃度分別為:c(X2)=0.4mol·L-1,c(Y2)=0.8mol·L-1,則該反應的方程式可表示為()
A. X2+2Y22XY2B. 2X2+Y22X2Y
C. X2+3Y22XY3D. 3X2+Y22X3Y
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某強酸性溶液X中可能含有、、、、、、中的若干種,現(xiàn)取X溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程及產(chǎn)物如下:
下列說法正確的是
A.氣體F不能與溶液E發(fā)生反應
B.X中肯定存在、、、
C.X中肯定不存在、、
D.X中不能確定的離子是和
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