题目内容
今年入冬以来,简阳的雾霾较为严重,NO是引起原因之一。综合治理空气污染是环境化学当前主要研究的内容。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为N2(g)和CO2(g)得到净化。
①已知 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应能自发进行,则该为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②上述反应在绝热、恒容密闭容器中进行,并在 t1时可达到平衡(图中 ω、M、v 正分别表示质量分数、混合气体平均相对分子质量和正反应速率),则下列示意图中符合题意的是___________(填选项序号)。
(2)在25℃、101kPa下,将2 mol NO、2.4 mol CO通入固定容积为2 L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。
①NO的转化率为 ,0~15min 内,v(NO) = 。
②20min 时若改变反应条件,导致CO浓度下降,则改变的条件可能是 (填选项序号)。
a.升高温度 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容器体积
利用 Y 型管与其它仪器组合可以进行许多实验(固定装置略)。分析并回答下列问题:
(1) | 实验目的:验证SO2有氧化性 将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中,在支管交叉处实验现象为_____________; 硫化亚铁处加水的目的是_________________。 | |
(2) | 实验目的:探究SO2与BaCl2反应产生沉淀的条件 二氧化硫通入氯化钡溶液并不产生沉淀,而通入另一种气体后可以产生白色沉淀.则右侧Y型管中应放置的药品是______(必要时可以加热),该沉淀的化学式为_______________。 | |
(4) | 实验目的:锌铁合金中铁含量的测定 ①读取量气管中数据时,若发现水准管中的液面低于量气管中液面,应采取的措施是___________; ②若称得锌铁合金的质量为0.117g,量气管中初读数为1.00mL,末读数为45.80mL,则合金中铁的含量为_______%(保留2位小数,已折算标况)。 |
雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:
①已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温,恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,则该设想能否实现______________(填“能”或“不能”)
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。
(4)汽车尾气净化的主要原理:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g);△H<0,若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是__(填序号)。(如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
(5)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________;
(2)计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________;若T1<T2,则该反应的△H_0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为____________;