大氣中可吸入顆粒物PM2.5主要來源為燃煤、機動車尾氣等。
(1)若取某PM2.5樣本,用蒸餾水處理,測得溶液中含有的離子有:K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-,則該溶液為 (填“酸性”或“堿性”)溶液,其原因用離子方程式解釋是: 。
(2)“洗滌”燃煤煙氣可減輕PM2.5中SO2的危害,下列可適用于吸收SO2的試劑有
A.CaCl2溶液 B.氨水 C.Ca(OH)2懸濁液 D.濃H2SO4
(3)煤煙氣中的氮氧化物可用CH4催化還原成無害物質。若常溫下,1molNO2與CH4反應,放出477.5kJ熱量,該反應的熱化學方程式是 。
(4)安裝汽車尾氣催化轉化器也可減輕PM2.5的危害,其反應是:
2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g);△H<0。
①該反應平衡常數(shù)表達式K= ;溫度升高K值 (填“增大”或“減小” )
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是 。
(5)使用鋰離子電池為動力汽車,可減少有害氣體的排放。錳酸鋰離子蓄電池的反應式為:
Li1-xMnO4 + LixC LiMnO4 + C
下列有關說法正確的是
A.充電時電池內(nèi)部Li+向正極移動
B.放電過程中,電能轉化為化學能
C.放電時電池的正極反應式為:Li1-xMnO4+xe—+xLi+=LiMnO4
D.充電時電池的正極應與外接電源的負極相連
(1)酸性,NH4++H2ONH3·H2O+H+ (2)B C
(3)2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H=" -955kJ/mol"
(4)①;減小 ② D (5)C
解析試題分析:(1)取某PM2.5樣本,用蒸餾水處理,測得溶液中含有的離子有:K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-,則由于K+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-都是強酸或強堿的離子,而NH4+則是弱堿根離子。含有強酸弱堿鹽。弱堿根離子水解消耗水電離產(chǎn)生的OH-,使溶液顯酸性。其原因用離子方程式解釋是為NH4++H2ONH3·H2O+H+。(2)SO2溶于水發(fā)生反應:SO2+H2O=H2SO3.H2SO3是酸,電離產(chǎn)生大量的H+而使溶液顯酸性。所以應該用堿性物質氨水、Ca(OH)2懸濁液來吸收。因此選項為B、C。(3)根據(jù)題意可得該反應的熱化學方程式為2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H= -955kJ/mol。(4)①根據(jù)化學平衡常數(shù)的含義可得該反應平衡常數(shù)表達式K=。由于該反應的正反應為放熱反應。根據(jù)平衡移動原理:溫度升高,化學平衡向吸熱反應方向移動,對該反應來說升高溫度,化學平衡向逆向移動,所以K值減小。②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行。a.在反應剛開始時,由于溫度變化不明顯。主要是濃度的影響。隨著反應的進行,氣體的溫度逐漸升高,影響化學反應速率的主要因素是溫度。所以化學反應速率逐漸加快;當反應進行到一定程度后,反應物的濃度是影響化學反應速率的主要因素。由于反應物不斷消耗,濃度減小,所以速率又逐漸減小。跟反應是否達到平衡無關。錯誤。B.在剛開始時反應剛發(fā)生,還未達到平衡,所以不能說平衡常數(shù)。當反應達到平衡后,升高溫度,化學平衡逆向移動,K減小。但是從圖像并未看出這一點來。錯誤。C若t點反應達到平衡,則各種反應混合物的濃度不應該發(fā)生變化。但是圖像顯示的c(CO)及c(CO2)任然在變化,因此反應為達到平衡。錯誤。d.在反應開始時,由于反應是從正反應方向開始,NO的質量最大,質量分數(shù)也最大,隨著反應的減小,NO不斷消耗。其質量分數(shù)也逐漸減小,當反應達到平衡后各種物質的質量、物質的量不變,所以其質量分數(shù)也不變。正確。(5)A.根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則,充電時電池內(nèi)部Li+向負極移動。錯誤。B.放電過程中,化學能轉化為電能。錯誤。C.放電時電池正極發(fā)生還原反應。正極反應式為:Li1-xMnO4+xe—+xLi+=LiMnO4。正確。D.充電時電池的正極應與外接電源的正極相連。錯誤。
考點:考查PM2.5樣本的水溶液的酸堿性及原因、熱化學方程式的書寫、溫度對化學平衡常數(shù)的影響、化學平衡常數(shù)的表達式、化學平衡狀態(tài)的判斷、電化學反應原理的知識。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)加大對煤燃燒產(chǎn)生的廢氣、廢渣的處理已刻不容緩。
(1) 對燃煤的廢氣進行脫硝處理時,可利用甲烷催化還原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1
則反應CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2) 將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);ΔH
① 該反應平衡常數(shù)表達式為K=________。
② 已知在某壓強下,該反應在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉化率如右圖所示。該反應的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。若溫度不變,減小反應投料比[n(H2) /n(CO2)],則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③ 二甲醚燃料電池具有啟動快,效率高等優(yōu)點,若電解質為酸性,二甲醚燃料電池的負極反應為____________________________。
(3) 以CO2為原料合成的碳酸酯(僅含碳、氫、氧三種元素)是用途廣泛的化學品,某種碳酸酯(DPC)水解產(chǎn)物之一遇氯化鐵溶液顯紫色,右圖為它的核磁共振氫譜圖,請寫出DPC的結構簡式:____________。
(4) 某電廠的粉煤灰含莫來石(主要成分為Al6Si2O13、SiO2)。將其和純堿在高溫下燒結,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有關化學方程式(反應條件均為高溫)為:
Al6Si2O13+3Na2CO3===2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑
Al6Si2O13+5Na2CO3===2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2↑
SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑
則用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通過以上反應制得5 mol NaAlO2,共消耗Na2CO3為________mol。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(10分,每空2分) 往一個容積為5L的密閉容器中,通入2molN2和3molH2,在一定條件下,發(fā)生反應 N2+3H22NH3,2 min后測得容器中生成了1mol NH3,試求:
(1)2 min時,N2的物質的量 ; (2)2 min時,H2的物質的量濃度 ;
(3)2 min時,H2的轉化率 ; (4)2min內(nèi),N2的平均反應速率 ;
(5)N2、H2、NH3的反應速率之比 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體。汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。820 ℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,起始時按照下表進行投料,達到平衡狀態(tài),K=1.0。
起始物質的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(16分)在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入0.2 molA和0.6 molB,在一定條件下發(fā)生反應:A(s)+3B(g)2C(s)+3D(g) 已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù) | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(18分)已知可逆反應CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g),
⑴寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式:K= 。
⑵830K時,若起始時:c (CO2)=2mol/L,c (H2)=3mol/L,平衡時CO2的轉化率為60%,氫氣的轉化率為 ;K值為 。
⑶830K時,若只將起始時c (H2)改為6mol/L,則氫氣的轉化率為 。
⑷若830K時,起始濃度c (CO2) =" a" mol/L,c (H2) =" b" mol/L,H2O的平衡濃度為c (H2O) =" c" mol/L,則:①a、b、c之間的關系式是 ;②當a = b時,a = c。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
反應A(g) B(g) +C(g)在容積為1.0L的密閉容器中進行,A的初始濃度為0.050mol/L。溫度T1和T2下A的濃度與時間關系如圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)上述反應的溫度T1 T2,平衡常數(shù)K(T1) K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)若溫度T2時,5min后反應達到平衡,A的轉化率為70%,則:
①平衡時體系總的物質的量為 。
②反應的平衡常數(shù)K= 。
③反應在0~5min區(qū)間的平均反應速率v(A)= 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
環(huán)境中常見的重金屬污染物有:汞.鉛.錳.鉻.鎘。處理工業(yè)廢水中含有的和,常用的方法有兩種。
方法1 還原沉淀法該法的工藝流程為
。
其中第①步存在平衡2(黃色)+2H+(橙色)+H2O。
(1)寫出第①步反應的平衡常數(shù)表達式_________________________________。
(2)關于第①步反應,下列說法正確的是________。
A.通過測定溶液的pH可以判斷反應是否已達平衡狀態(tài)
B.該反應為氧化還原反應
C.強酸性環(huán)境,溶液的顏色為橙色
(3)第②步中,還原0.1 mol ,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,還可能生成的沉淀為________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,當c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1時,認為c(Cr3+)已經(jīng)完全沉淀,現(xiàn)將第③步溶液的pH調至4,請通過計算說明Cr3+是否沉淀完全(請寫出計算過程):______________________________________________。
方法2 電解法
(5)實驗室利用如圖裝置模擬電解法處理含的廢水,電解時陽極反應式為________,陰極反應式為________,得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從水的電離平衡角度解釋其原因是________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某溫度時,在2 L密閉容器中氣態(tài)物質X和Y反應生成氣態(tài)物質Z,它們的物質的量隨時間的變化如表所示。
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖中畫出X、Y、Z的物質的量(n)隨時間(t)變化的曲線:
t/min | X/mol | Y/mol | Z/mol |
0 | 1.00 | 1.00 | 0.00 |
1 | 0.90 | 0.80 | 0.20 |
3 | 0.75 | 0.50 | 0.50 |
5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 |
9 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
10 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
14 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
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