【題目】煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝,回答下列問題:
(1)NaClO2中氯元素的化合價為______________。
(2)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NOx的煙氣,反應溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×103mol/L,溶液呈堿性。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表
離子 | SO42 | SO32 | NO3 | NO2 | Cl |
c/(mol/L) | 8.35×104 | 6.87×106 | 1.5×104 | 1.2×105 | 3.4×103 |
①以NO轉(zhuǎn)化為NO3-為例,寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式__________。增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率__________(填“提高”“不變”或“降低”)。
②隨著吸收反應的進行,吸收劑溶液的pH逐漸___________(填“提高”“不變”或“降低”)。
③由實驗結(jié)果可知,脫硫反應速率脫硝反應速率__________(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是________________________________。
(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中,SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。已知圖中: 其中(nx代表各成分的物質(zhì)的量,na代表氣體總物質(zhì)的量)
①由圖分析可知,反應溫度升高,脫硫、脫硝反應的平衡常數(shù)均____(填“增大”“不變”或“減小”)。
②反應ClO2+2SO32==2SO42+Cl的平衡常數(shù)K表達式為______________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是______________________。
【答案】 +3 4 OH-+ 3ClO2-+ 4NO = 4 NO3-+ 3Cl-+ 2H2O 提高 降低 大于 NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高 減小 生成的硫酸鈣微溶,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應方向進行
【解析】(1)NaClO2中Na元素為+1價,O元素為-2價,根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0,氯元素的化合價為+3價,故答案為:+3;
(2)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式為3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;正反應是體積減小的,則增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率提高,故答案為:3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;提高;
②根據(jù)反應的方程式3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O可知隨著吸收反應的進行氫氧根離子被消耗,吸收劑溶液的pH逐漸降低,故答案為:降低;
③由實驗結(jié)果可知,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高,故答案為:大于;NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高;
(3)①由圖分析可知,根據(jù)反應3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O,NO的平衡分壓的負對數(shù)隨溫度的升高而減小,則說明溫度越高,NO的平衡分壓越大,NO的含量越高,故升高溫度,平衡向逆反應方向進行,平衡常數(shù)減小,故答案為:減小;
②根據(jù)反應的方程式ClO2-+2SO32-═2SO42-+Cl-可知平衡常數(shù)K表達式為K=,故答案為: ;
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,生成硫酸鈣沉淀,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應方向移動,所以Ca(ClO)2效果好,故答案為:生成的硫酸鈣微溶,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應方向移動。
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【題目】已知化學反應A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是
A. 每生成2分子AB吸收b kJ熱量
B. 該反應熱ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
C. 該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D. 斷裂1 mol A—A和1 mol B—B鍵,放出a kJ能量
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【題目】鋁鎂合金材料在現(xiàn)代裝飾材料中占有極為重要的地位,這種材料常用于制作門窗框、防護欄等。下列鋁鎂合金的性質(zhì)與這些用途無關的是
A.不易生銹B.導電性好C.密度小D.強度高
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【題目】甲烷是一種高效清潔的新能源,0.25mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出222.5KJ熱量,則下列熱化學方程式中正確的是( 。
A.2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l);△H═+890KJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H═+890KJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H═﹣890KJ/mol
D.2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l);△H═﹣890KJ/mol
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【題目】下列關于生物體內(nèi)化合物的說法不正確的是( )
A. 脂肪是既能貯能又具有保溫作用的物質(zhì)
B. 蛋白質(zhì)是控制細胞生命活動的大分子
C. 無機鹽離子可以維持內(nèi)環(huán)境的滲透壓
D. 核酸承擔了遺傳信息貯存和傳遞的任務
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【題目】鋁及其合金在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用。
(1)最新研究表明:氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液中生成Na[Al(OH)4]。則氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式為________________________________。
(2)目前,國內(nèi)對真空碳熱還原-氯化法冶煉鋁的研究較多,利用該方法冶煉金屬鋁,既節(jié)能又環(huán)保。
已知:①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=====3AlCl(g)+3CO(g) △H1
②3AlCl(g)====2Al(l)+AlCl3(g) △H2
③Al(l)====Al(s) △H3
則Al2O3(s)+3C(s)====2Al(s)+3CO(g) △H4=___________(用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示)。
(3)已知:Al4C3是真空碳熱還原-氯化法冶煉鋁的中間產(chǎn)物,它與水反應生成氣體Y,Y是含氫量最大的烴。向2L恒容密閉容器中充入2mol Y和2mol水蒸氣,一定條件下發(fā)生反應a Y(g)+bH2O(g) c CO(g)+dH2(g) △H。測得Y的平衡轉(zhuǎn)化率α(Y)與溫度、壓強的關系如圖所示。
①上述反應的△H_______0(填“>”“<”或“=”)。
②圖象中,x_________0.1(填“>”“<”或“=”)。
③在T0K、0.1MPa時,上述反應的平衡常數(shù)K=____________。
④提高上述反應的反應速率的措施有_______________________________ (任填二項)。
⑤從上述反應體系中分離出H2(還含有少量CO)作為合成氨的原料氣,為避免CO使催化劑中毒,原料氣在通入合成塔之前需與適量NH3混合,并用[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO,反應原理為[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g) [Cu(NH3)3]Ac·CO(aq) △H<0。若從溫度、壓強兩方面考慮,用[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的適宜條件是________________________。
(4)我國首創(chuàng)的海水電池以鋁板為負極,以接觸空氣的鐵鉑合金網(wǎng)為正極,以弱堿性的海水為電解質(zhì)溶液,電池總反應為4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3。試寫出海水電池的正極反應式:________。
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【題目】對于反應2SO2+O22SO3,下列判斷正確的是
A. 2 mol SO2和5 mol O2充分反應可生成2 mol SO3
B. 2 mol SO2和1mol O2達到化學平衡時SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比一定為2∶1∶2
C. 達到化學平衡時SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍
D. 三種物質(zhì)的濃度相等時,說明反應達到了化學平衡。
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【題目】下列有關化學基本概念的說法正確的是
A.在水溶液中能電離出H+的化合物是酸
B.溶液與膠體的本質(zhì)區(qū)別:分散質(zhì)顆粒的直徑大小
C.純凈物與混合物的區(qū)別:是否僅含有一種元素
D.根據(jù)不同的物質(zhì)分類標準,純堿可歸類為堿、鈉鹽、碳酸鹽等
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