题目内容
氮氧化合物是大气污染的重要因素。
(1)汽车排放的尾气中含NO,生成NO的反应的化学方程式为 。
(2)采取还原法,用炭粉可将氮氧化物还原。
已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则反应 C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(3)将NO2变成无害的N2要找到适合的物质G与适当的反应条件,G应为 (填写“氧化剂”或“还原剂”)。下式中X必须为无污染的物质,系数n可以为0。
NO2 + G N2 + H2O + nX(未配平的反应式)。
下列化合物中,满足上述反应式中的G是 (填写字母)。
a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH
(4)治理水中硝酸盐污染的方法是:
①催化反硝化法中,用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强。则反应的离子方程式为: 。
②在酸性条件下,电化学降解NO3-的原理如下图,电源正极为: (选填“A”或“B”),阴极反应式为: 。
(1)N2+O2 2NO
(2)-574.1
(3)还原剂,ad
(4)①2 NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O
②A 2 NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O
解析试题分析:(1)汽车中电火花引燃,N2在放电条件下发生反应生成一氧化氮;(2)将第二个反应减去第一个反应得到C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g),故ΔH=(-393.5-180.6)kJ·mol-1(3)NO2变成无害的N2发生还原反应,NO2做氧化剂,故G做还原剂;NO2和G反应后有水生成,故G中应含有H,排除b、c,a和d都具有还原性,可做还原剂,故选a、d;(4)①用H2将NO还原为N2,H2中的氢被氧化成+1价,根据溶液碱性明显增强,说明有OH-生成,根据电荷守恒、原子守恒和氧化还原的配平方法写出方程式;②NO还原为N2,发生还原反应,为阴极,故B为电源的负极,A为电源正极;NO还原为N2,故2mol NO得10mol电子生成1mol N2,在酸性条件下O结合氢离子生成水,从而写出阴极的电极反应式。
考点:考查盖斯定律的应用、氧化剂和还原剂的判断与选择、离子方程式的书写、电极的判断与电极反应式的书写等知识。
CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H="2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H= 。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
(3)以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料,它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式: 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为 。
(15分)
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是____分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-86.6kJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2:,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
①达到平衡时,CO的转化率为 。
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____ 。
A. | B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
C.容器内的压强保持不变 | D.混合气体的密度保持不变 |
(3)已知在常温常压下:
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为____
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液.
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为 。
为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究。
(1)①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出②中反应的化学方程式__________________________。
(2)如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水,该烃是 (填序号)。
A.烷烃 | B.烯烃 | C.炔烃 | D.苯的同系物 |
从反应开始到平衡,v(H2)= ;氢气的转化率= ;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有__________________________________________________。
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1="―890.3" kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是____________________。
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
溶解度(S)/g | 溶度积(Ksp) | ||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 |
0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 |
(说明:Ksp越小,表示该物质在水溶液中越易沉淀)
吸收CO2最合适的试剂是 (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定 。
恒温恒容的容器内,不可作为可逆反应I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的标志的是
A.1 mol H—H键断裂,同时有2 mol H—I键断裂 | B.容器内气体的总压强不再变化 |
C.H2的物质的量浓度不再变化 | D.混合气体的颜色不再变化 |