中國氣象局的數(shù)據(jù)顯示,2013年全國平均霧霾天數(shù)為52年來之最。形成霧霾的主要成份為:生產(chǎn)生活中排放的廢氣、汽車尾氣及揚塵等。
(1)用CH4可以消除汽車尾氣中氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ/mol
2NO2(g)=N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式 。
(2)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol,某溫度下,向容積為2L的密閉容器中充入2.0molCO(g)和2.0molH2O(g),在tmin時達(dá)到平衡,測得放出了32.8kJ熱量,則tmin內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為 ,由此可知在該溫度下反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為 。相同條件下,向同一密閉容器中充入1.0molCO2和1.0molH2反應(yīng)達(dá)到平衡后,吸收的熱量為 kJ。
(3)堿式硫酸鋁法煙氣脫硫工藝主要有以下三步
①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末狀石灰石,生成堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液。
②堿式硫酸鋁吸收SO2,Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3,請寫出Al2(SO4)3·Al2O3與過量燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
③將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3,可選用氧化劑為 (填代號)
A.濃硫酸 | B.KMnO4溶液 | C.5%的H2O2溶液 | D.空氣 |
(1)CH4(g)+N2O4(g) = N2(g) +2H2O(l) + CO2(g) △H=" —898.1" kJ/mol
(2)mol/( L·min) 2.25 24.6
(3)Al2(SO4)3·Al2O3+3H2O+10NaOH=4Na[Al(OH)4]+3Na2SO4;C D;生成Al2(SO4)3循環(huán)使用。
解析試題分析:(1) 將①式H4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ/mol 減去②式2NO2(g)=N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol.整理可得:CH4(g)+N2O4(g) = N2(g) +2H2O(l) + CO2(g) △H=" —898.1" kJ/mol 。(2)由方程式可以看出:每生成1mol的H2,放出熱量41kJ,F(xiàn)在放出熱量32.8kJ,則產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為32.8÷41=0.8mol。因此在tmin用H2表示的平均反應(yīng)速率為v(H2)=Δc/Δt=0.8mol÷2L÷tmin=mol/( L·min). (2) 對于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)來說, 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,c(CO)=c(H2O)=(2.0-0.8)mol÷2L=0.6mol/L ;c(CO2)=c(H2)=0.8mol÷2L=0.4mol/L;該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)而反應(yīng) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的逆反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為.在相同條件下,向同一密閉容器中充入1.0molCO2和1.0molH2。假如反應(yīng)達(dá)到平衡時產(chǎn)生的CO為xmol,則水蒸氣也是xmol,未反應(yīng)的CO2(g)和H2(g)的物質(zhì)的量都是(1.0-x)mol..解得x=0.6mol.因此反應(yīng)達(dá)到平衡后,吸收的熱量為0.6mol×41kJ/mol=24.6kJ.(3)因為Al2(SO4)3、Al2O3都能與NaOH發(fā)生反應(yīng)。因此Al2(SO4)3·Al2O3與過量燒堿溶液反應(yīng)就可以看作是Al2(SO4)3、Al2O3的混合物與NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Al2(SO4)3·Al2O3+3H2O+10NaOH=4Na[Al(OH)4]+3Na2SO4.③將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3時選擇的氧化劑不能引入新的雜質(zhì)離子,或者引入的雜質(zhì)離子容易除去。根據(jù)題目提供的試劑可選擇綠色氧化劑5%的H2O2溶液或空氣。因此選項為C D。該步反應(yīng)的目的是將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3,以達(dá)到物質(zhì)的循環(huán)利用,提高經(jīng)濟效益。
考點:考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡產(chǎn)生的計算、可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)、堿式硫酸鋁吸收SO2的反應(yīng)原理等知識。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
我國古代四大發(fā)明之一的黑火藥是由硫磺粉、硝酸鉀和木炭按一定比例混合而成的,爆炸時會產(chǎn)生N2、CO2等。
(1)爆炸時的化學(xué)方程式為: 。(2分)
(2)在黑火藥爆炸的反應(yīng)中硫作氧化劑,在一些反應(yīng)中硫也可以作還原劑,寫出一個硫在反應(yīng)中作還原劑的化學(xué)方程式: 。(2分)
(3)氮氣在放電條件下與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(2分)
(4)一氧化氮、二氧化氮都是氮氧化物。一氧化氮在常溫下很容易與空氣中的氧氣化合,化學(xué)方程式為: 。(2分)二氧化氮能與水反應(yīng),化學(xué)方程式為: 。(2分)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH1=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示:
11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60 mol CuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如下圖所示。
①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在________;pH=8時,溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為________。
②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是________(用離子方程式表示)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2:1反應(yīng)時,可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫蠻如下圖所示:
①酸性氣體是______________________(填化學(xué)式)。
②X的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下:
請回答:
(1)操作①用到的玻璃儀器有 。
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式: ,反應(yīng)②的離子反應(yīng)方程式: 。
(3)設(shè)計實驗方案,檢測濾液D中含有的金屬離子(試劑自選) 。
(4)在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體是一種綠色化學(xué)工藝,試劑Y為無色液體,反應(yīng)④的總化學(xué)方程式是 。
(5)乙同學(xué)在甲同學(xué)方案的基礎(chǔ)上提出用濾渣B來制備FeCl3·6H2O晶體,在濾渣中滴加鹽酸時,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比同濃度鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快,其原因是 。
將所得氯化鐵溶液用加熱濃縮、降溫結(jié)晶法制得FeCl3·6H2O 晶體,而不用直接蒸發(fā)結(jié)晶的方法來制得晶體的理由是 。
(6)將濾渣B的均勻混合物平均分成四等份,分別加入同濃度的稀硝酸,充分反應(yīng)后,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積與剩余金屬的質(zhì)量見下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。
實驗編號 | ① | ② | ③ | ④ |
稀硝酸體積(mL) | 100 | 200 | 300 | 400 |
剩余金屬質(zhì)量(g) | 9.0 | 4.8 | 0 | 0 |
NO體積(L) | 1.12 | 2.24 | 3.36 | V |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程圖如下:
已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。請回答下列問題:
(1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有________。
A.去除油污 | B.溶解鍍鋅層 | C.去除鐵銹 | D.鈍化 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某化學(xué)興趣小組用以下裝置探究SO2的某些化學(xué)性質(zhì)。
(1)裝置乙的作用是 。
(2)若X為品紅溶液,觀察到溶液褪色,說明SO2具有 (填序號,下同);若X為Na2S溶液,觀察到溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁,說明SO2具有 。
a.氧化性 b.還原性 c.漂白性
(3)若試劑X為Ca(ClO)2溶液,可觀察到白色沉淀生成,完成該過程的離子方程式:
Ca2++ClO-+SO2+H2O= ↓+Cl-+SO42-+ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究碳及其化合物的綜合利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。請運用相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)近年來,我國用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化學(xué)方程式。
②在上述方程式上用單線橋標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。
(2)高溫時,用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時,測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應(yīng)的離子方程式為 。
圖1 圖2 圖3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示,曲線I、II對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KII(填“>” “<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.用MnO2氧化密度為1.19 g·cm-3,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的HCl溶液。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(1)該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。
(2)用雙線橋法表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 。
(3)8.7gMnO2能使 molHCl被氧化。
Ⅱ.在一定體積的18 mol/L的濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之反應(yīng),若被還原
的硫酸為 0.9 mol。則濃硫酸的實際體積_________(填“大于”、“等于”或“小于”)100mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液),則該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。
(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+ 2H2O,該反應(yīng)的還原劑是 ,當(dāng)1mol O2發(fā)生反應(yīng)時,還原劑所失電子的物質(zhì)的量為 mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是
(3)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用為
(4)某化學(xué)小組在實驗中用濃硝酸和銅反應(yīng)制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃燒,其實驗裝置圖如下:
①按氣流方向連接各儀器接口,順序為a→______→______→______→______→f。
②已知二氧化氮和碳反應(yīng)生成兩種物質(zhì)的量比為1:1的有毒氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________________________。
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