題目列表(包括答案和解析)
常溫下干燥的混合氣體可能由H2S、H2、Cl2、SO2、NH3、NO2、NO、CO2和O2中的某幾種組成.現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①混合氣體無色,其密度比空氣密度大;
②混合氣體不能使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色,打開瓶塞無顏色變化;
③混合氣體通過濃硫酸時(shí)出現(xiàn)混濁,但氣體的體積變化不明顯,再通過堿石灰,氣體體積縮小到原來的10%;
④上述通過堿石灰的混合氣體,若點(diǎn)燃會(huì)爆炸,恢復(fù)到常溫時(shí),剩余氣體體積為通過濃硫酸和堿石灰之前的原混合氣體的2.5%,若使其通過赤熱的銅網(wǎng),銅網(wǎng)表面變黑.
⑤當(dāng)原混合氣體通過硫酸銅溶液時(shí),剩余氣體為原來的90%.
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
(1)原混合物氣體中一定含有________,一定不含有________.
(2)原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為________.
(13分)直接排放氮氧化物會(huì)形成酸雨、霧霾,催化還原法和氧化吸收法師常用的處理方法。
(1)用化學(xué)方程式表示NO2形成酸雨的過程____________________________
(2)利用NH3和CH4等氣體除去煙氣中的氮氧化物。
①NH3的電子式
②熱穩(wěn)定性 NH3 CH4(填“>”=“<”)
③已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol; 欲計(jì)算反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓變 △H2 則還需要查詢某反應(yīng)的焓變△H3,當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡(jiǎn)整數(shù)比時(shí),△H3=bkJ/mol,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________________據(jù)此計(jì)算出△H2= kJ/mol (用含a、b的式子表示)。
(3)利用氧化法除去煙氣中的氮氧化物。首先向氮氧化物中補(bǔ)充氧氣,然后將混合氣體通入石灰乳中,使之轉(zhuǎn)化為硝酸鈣。已知某氮氧化物由NO和NO2組成,且n(NO):n(NO2)=1:3.寫出氧化吸收法除去氮氧化物的化學(xué)方程式______________________________________現(xiàn)有標(biāo)況下的O233.6ml,理論上可以處理該氮氧化物______ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(13分)直接排放氮氧化物會(huì)形成酸雨、霧霾,催化還原法和氧化吸收法師常用的處理方法。
(1)用化學(xué)方程式表示NO2形成酸雨的過程____________________________
(2)利用NH3和CH4等氣體除去煙氣中的氮氧化物。
①NH3的電子式
②熱穩(wěn)定性 NH3 CH4(填“>”=“<”)
③已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol; 欲計(jì)算反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓變 △H2則還需要查詢某反應(yīng)的焓變△H3,當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡(jiǎn)整數(shù)比時(shí),△H3=bkJ/mol,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________________據(jù)此計(jì)算出△H2= kJ/mol (用含a、b的式子表示)。
(3)利用氧化法除去煙氣中的氮氧化物。首先向氮氧化物中補(bǔ)充氧氣,然后將混合氣體通入石灰乳中,使之轉(zhuǎn)化為硝酸鈣。已知某氮氧化物由NO和NO2組成,且n(NO):n(NO2)=1:3.寫出氧化吸收法除去氮氧化物的化學(xué)方程式______________________________________現(xiàn)有標(biāo)況下的O233.6ml,理論上可以處理該氮氧化物______ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I.在3個(gè)2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反應(yīng)物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
達(dá)到平衡的時(shí)間/min |
|
5 |
8 |
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L-1 |
c1 |
1.5 |
|
NH3的體積分?jǐn)?shù) |
ω1 |
|
ω3 |
混合氣體密度/g·L-1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
(1)容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
(2)在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (用含c1的代數(shù)式表示)。
(3)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________(填序號(hào)):
a.2c1 > 1.5 b.2ρ1 = ρ2 c.ω3 = ω1
II.工業(yè)上用氨氣合成尿素(H2NCONH2)的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸銨) △H1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2
(4)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示:
①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第 步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示,則△H2 0;③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大,請(qǐng)?jiān)趫DII中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線,并作出必要的標(biāo)注。
(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為 (寫化學(xué)式)。
②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H =a kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2=bkJ· kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H = c kJ·mol-1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為 。
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