【題目】“廢氣”的綜合處理與應(yīng)用技術(shù)是科研人員的重要研究課題,CO、SO2、NO2是重要的大氣污染氣體。

(1)捕集處理后的CO是制取新型能源二甲醚(CH3OCH3)的原料,已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),△H1=-41.0kJmol-1,②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJmol-1,③CH3OCH2(g)+H2O(g)2CH3OH(g)△H3=+23.5kJmol-1,則反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH2(g)+H2O(g)的△H=______。

(2)采用NaClO2溶液作為吸收劑可對煙氣進行脫硝。323K下,向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣,充分反應(yīng)后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表,依據(jù)表中數(shù)據(jù),寫出NaClO2溶液脫硝過程中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式:______。

離子

NO3-

NO2-

Cl-

c/(molL-1

2.0×10-4

1.0×10-4

1.75×10-4

(3)已知973K時,SO2與NO2反應(yīng)生成SO3和NO,混合氣體經(jīng)冷凝分離出的SO3可用于制備硫酸。

①973K時測得:NO2(g)NO(g)+1/2O2(g)K1=0.018;SO2(g)1/2+O2(g)SO3(g)K3=20.則反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)O3(g)+NO(g)的K3=______。

②973K時,向體積為1L的恒容密閉容器中充入SO2、NO2各aml,平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為______

③恒壓下SO2的分壓p(SO2)隨溫度的變化如圖所示。當(dāng)溫度升高時,SO2(g)+NO2(g)SO2(g)+NO(g)的化學(xué)平衡常數(shù)______(填“增大”或”減小”),判斷理由是______

(4)用納米鐵可去除污水中的NO3-,反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;相同溫度下,納米鐵粉去除不同水樣中的NO3-的速率有較大差異,下表中Ⅰ和Ⅱ產(chǎn)生差異的原因可能是______;Ⅱ中0~20mim內(nèi)用NO3-表示的平均反應(yīng)速率為______molL-1min-1。

反應(yīng)時間/min

0

10

20

30

40

c(NO3-)/10-4molL-1

8

3.2

1.6

0.8

0.64

c(NO3-)/10-4molL-1(含少量Cu2+

8

0.48

0.32

0.32

0.32

【答案】-203.5kJ/mol 12NO+7ClO2-+12OH-=8NO3-+4NO2-+7Cl-+6H2O 0.36 37.5% 減小 溫度升高時,-lgp(SO2)增大。化學(xué)平衡逆向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減小 Fe與置換出的Cu構(gòu)成原電池,加快NO3-的去除速率 3.84×10-5

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律,①×2+②×2-③即可;

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,c(NO3-):c(NO2-)=2:1,則NO被氧化為NO3-、NO2-,且物質(zhì)的量之比為2:1,其反應(yīng)的離子反應(yīng)式:12NO+7ClO2-+12OH-=8NO3-+4NO2-+7Cl-+6H2O;

(3)① K3= K1×K2=0.36;

K3=x2/(a-x)2=0.36,則x/(a-x)=0.6,x=3a/8;

③根據(jù)圖像可知,升高溫度,-log p(SO2)減小,則p(SO2)增大,即升高溫度平衡逆向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減;

4)反應(yīng)II中含有少量的銅離子,與鐵粉發(fā)生置換反應(yīng),鐵粉與銅粉和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,加快鐵粉的反應(yīng)速率,反應(yīng)II速率加快;v=c/t=8-0.32×10-4/20=3.84×10-5;

(1)根據(jù)蓋斯定律,①×2+②×2-③即可得到2CO(g) +4H2(g) CH3OCH2(g)+H2O(g),則△H=-41.0×2+(-49.0×2)-(+23.5)=-203.5kJ/mol;

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,c(NO3-):c(NO2-)=2:1,則NO被氧化為NO3-、NO2-,且物質(zhì)的量之比為2:1,其反應(yīng)的離子反應(yīng)式:12NO+7ClO2-+12OH-=8NO3-+4NO2-+7Cl-+6H2O;

(3)① K1=c0.5O2×c(NO)/ c(NO2),K2=c(SO3)/ [c(SO2×c0.5O2)], K3=c(NO×c(SO3)/ [c(NO2×c(SO2)], K3= K1×K2=0.36;

K3=x2/(a-x)2=0.36,則x/(a-x)=0.6,x=3a/8,則轉(zhuǎn)化率=3a/8/a=37.5%;

③根據(jù)圖像可知,升高溫度,-log p(SO2)減小,則p(SO2)增大,即升高溫度平衡逆向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減;

4)反應(yīng)II中含有少量的銅離子,與鐵粉發(fā)生置換反應(yīng),鐵粉與銅粉和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,加快鐵粉的反應(yīng)速率,反應(yīng)II速率加快;v=c/t=8-0.32×10-4/20=3.84×10-5mol/(Lmin),答案為:Fe與置換出的Cu構(gòu)成原電池,加快NO3-的去除速率;3.84×10-5;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】加熱N2O5,依次發(fā)生的分解反應(yīng)為:①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在容積為2L的密閉容器中充入8mol N2O5,加熱到t℃,達到平衡狀態(tài)后O2為9mol,N2O3為3.4mol,則t℃時反應(yīng)①的平衡常數(shù)為( )

A. 4.25 B. 8.5 C. 17 D. 22.5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碳素鋼是近代工業(yè)中使用最早、用量最大的金屬材料。世界各工業(yè)國家在努力增加低合金高強度鋼和合金鋼產(chǎn)量的同時,也非常注意改進碳素鋼質(zhì)量,擴大品種和使用范圍。

低碳鋼含碳量低于0.3%,碳在鋼中主要以Fe3C形式存在,則低碳鋼中Fe3C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)該低于______。

某興趣小組同學(xué)為探究碳素鋼與濃硫酸的反應(yīng),進行了以下探究實驗。

(1)稱取一定質(zhì)量碳素鋼樣品放入一定體積濃硫酸中,加熱使碳素鋼完全溶解,得到溶液M并收集到混合氣體W

①甲同學(xué)認(rèn)為M中除Fe3+之外還可能含有Fe2+,若要確認(rèn)其中的Fe2+,可選用______選填序號

A.氯水 硫氰化鉀溶液 濃氨水鐵氰化鉀溶液酸性KMnO4溶液

②乙同學(xué)取336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體W通入足量溴水中,再加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g。由此推知氣體WSO2體積分?jǐn)?shù)為______。

(2)根據(jù)上述實驗中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析,丙同學(xué)認(rèn)為氣體中除SO2外,還可能含有XY兩種氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下X氣體的密度為0.0893g/L。為探究氣體成分設(shè)計了下列探究實驗裝置

①反應(yīng)過程中在通入W氣體的同時,還要通入N2,其作用是______

②裝置B中試劑的作用是______,裝置D中盛裝的試劑是______,裝置G的作用是______。

③如果氣體W中含有X,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是______。

④分析W氣體中的Y氣體是如何生成的______用化學(xué)方程式表示

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家在回旋加速器上用高能Kr離子轟擊Pb靶,氪核與鉛核融合,放出1個中子,生成X原子,在120微秒后該核分裂出1粒子(He2+),衰變成另一個新核Y。下列說法正確的是(

A.
X原子的中子數(shù)是176B.Y的原子序數(shù)是116

C.Y原子的中子數(shù)為289D.整個變化過程屬于化學(xué)變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室用銅和濃硫酸制備SO2的方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,現(xiàn)用3.2gCu與一定量的濃硫酸反應(yīng)制SO2氣體,銅完全溶解。請計算:

(1)求標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生SO2體積為多少______ L?

(2)若將反應(yīng)后的溶液加水稀釋至500mL,求反應(yīng)后CuSO4溶液的濃度為多少______ mol·L-1?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為達到下列實驗?zāi)康,所采用的方法正確的是(

A. 分離汽油和水的混合物——分液B. 分離水和酒精的混合物——分液

C. 用酒精從碘水中提取碘——萃取D. 從溴水中提取溴——分液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,水的電離可達到平衡:H2OH++OHH>0,下列敘述正確的是

A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(OH-)降低

B. 將水加熱,Kw增大,pH不變

C. 向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,Kw不變

D. 向水中加入少量CH3COONa固體,平衡逆向移動,c(H+)降低

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.工業(yè)上利用H2CO2合成二甲醚的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH<0。溫度升高,該化學(xué)平衡移動后到達新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將________(變大”、“變小不變,下同),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將_____________________。

Ⅱ.某科研小組欲研究在其他條件不變的情況下,改變起始氧氣的物質(zhì)的量對合成新型硝化劑反應(yīng) 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g) ΔH<0的影響。

(1)圖像中T1T2的關(guān)系是T1________T2(“>”、“<”“=”)。

(2)比較a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物NO2的轉(zhuǎn)化率最大的是________(填字母)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】可逆反應(yīng)①Xg+2Yg2Zg 、②2MgNg+Pg分別在密閉容器的兩個反應(yīng)室中進行,反應(yīng)室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板。反應(yīng)開始和達到平衡狀態(tài)時有關(guān)物理量的變化如圖所示:

下列判斷正確的是

A反應(yīng)①的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B達平衡I時體系的壓強與反應(yīng)開始時體系的壓強之比為14:15

C在平衡I和平衡II中M的體積分?jǐn)?shù)相等

D達平衡I時,X的轉(zhuǎn)化率為5/11

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