[题目]大气中NOx.SO2等污染物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题.目前采用的方法如下:I.直接转化法:利用高效催化剂将汽车尾气直接转化为无毒物质.已知:N2(g)+O2(g)＝2NO(g)△H1＝+180kJ·mol-1(1)利用固体表面催化工艺将NO分解为N2.O2而消除污染.用分别表示N2.NO.O2和固体催化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】大气中NOx、SO2等污染物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题，目前采用的方法如下：

I.直接转化法：利用高效催化剂将汽车尾气直接转化为无毒物质。

已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)△H1＝＋180kJ·mol－1

(1)利用固体表面催化工艺将NO分解为N2、O2而消除污染。

用分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是________________________(填字母序号)。

(2)利用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO直接转化成无毒物质N2、CO2。

①已知：C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393kJ·mol－1、283kJ·mol－1，写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式________________________。

②为研究上述反应，某学习小组在密闭容器中充入10molCO和10molNO，发生上述①所写反应，实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如图。

a.某温度下的平衡状态D点，若同时采取缩小容器体积和降低温度，重新达到平衡状态时，可能到达图中A～G点中的________________________点。

b.当压强为10MPa、温度为T时的平衡常数Kp＝________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数；保留3位有效数字)。

II.催化还原法：利用还原剂在催化剂的作用下将氮氧化物转为无毒物质N2、CO2。

(3)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物。

某研究小组在2L的恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的固体活性炭，发生反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)。在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表：

①该反应的正反应为________________________(填“吸热”或“放热”)反应。

②350℃时，反应达到平衡后向恒容容器中再充入0.100molNO，再次达到平衡后，N2的体积分数应为________________________。

A.0.5B.0.25C.介于0.25和0.5之间D.无法确定

III.电解法：利用电解的方法将氨氧化物转化为有用物质，从而达到资源的回收利用。

(4)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO2、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用，回答下列问题：

①阴极的电极反应式为________________________。

②上图中A物质是________________________。

【答案】C 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746kJ·mol－1 G 0.474MPa－1 放热 B NO2＋8H+＋7e－===＋2H2O H2SO4或硫酸

【解析】

根据化学反应中键的断裂与形成过程中能量变化形式判断；根据盖斯定律分析判断；根据在密闭容器中充入10molCO和10molNO，发生反应，压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，NO体积分数为25%，结合三行计算列式计算；结合温度对平衡的影响分析；根据电解原理分析判断，其中电解池的阴极发生还原反应。

I．(1)化学反应过程中存在键的断裂和键的形成，其中断裂化学键吸热，形成化学键放出能量，在NO分解为N2、O2的过程中，C过程是形成化学键，释放能量，则此时能量状态最低；

(2) ①已知：①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)△H1＝＋180kJ·mol－1，C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393kJ·mol－1、283kJ·mol－1，则：②C(s)+ O2(g)＝CO2(g) ΔH2=-393kJ·mol－1，③CO(g) + O2(g)＝CO2(g) ΔH3=-283kJ·mol－1，根据盖斯定律可知③×2-①可得2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，此反应的ΔH＝(-283kJ·mol－1)×2-(＋180kJ·mol－1)=－746kJ·mol－1，即NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746kJ·mol－1；

②a．已知2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746kJ·mol－1，缩小容器体积，即增大压强，平衡向正反应方向移动，降低温度，平衡正向移动，平衡体系中NO的体积分数降低，重新达到平衡状态时，可能是图中G点；

b．当压强为10MPa、温度为T1平衡时NO的体积分数为25%；

×100%=25%，解得：x=mol，平衡混合气体的总物质的量为20-x=mol；该温度下的平衡常数Kp＝=0.474MPa－1；

II．(3)①由表中数据可知升高温度剩余NO较多，说明升高温度抑制反应向正向移动，则正反应为放热反应；

②350℃时，原平衡体系中N2的体积分数为=25%；对反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，由于反应前后气体的分子数不变，则增大压强平衡不移动，反应达到平衡后向恒容容器中再充入0.100 mol NO，相当于增大压强，则平衡不移动，混合气中NO的百分含量不变，即仍为25%，故答案为B；

III．(4)①与电源负极相连的极为阴极，NO2在阴极区发生还原反应生成NH4+，则电极反应式为NO2＋8H+＋7e－===＋2H2O；

②SO2在电解池的阳极表面发生氧化反应，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+，总反应式为

2NO2+10H2O+7SO2=(NH4)2SO4＋6H2SO4A物质是硫酸。

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A.VOH为弱碱

B.pH=10的两种溶液中的c(X+)：XOH大于X2CO3

C.当lgV=3时，XOH溶液中由水电离的OH-的浓度为10-10mol/L

D.当lgV=2时，若X2CO3溶液升高温度，溶液碱性增强则减小

【题目】已知某二元酸H2A在溶液中存在如下电离：H2A=H++HAˉ，HAˉH++A2ˉ，K=1.2×10-2。设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下0.01mol·L-1的H2A溶液，下列说法正确的是

B.pH＜2

C.c(H+)=2c(H2A)+c(HAˉ)+c(OHˉ)

D.1L溶液中的H+数目为0.02NA

【题目】采用科学技术减少氮氧化物等物质的排放可促进社会主义生态文明建设。

(1)用CH4催化还原氮氧化物的相关热化学方程式如下：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-662 kJ/mol

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-1248 kJ/mol

反应CH4(g)+2NO2(g)= N2(g) +CO2(g)+2H2O(l) △H=________kJ/mol

(2)氮氧化物可用碱溶液吸收。NO和NO2混合气体按一定比例被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和H2O，写出该反应的化学方程式________；若反应过程中消耗NaOH的物质的量为3 mol，则理论上被吸收的NO和NO2混合气体的总体积在标准状况下为________L。

(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：

①由图1可知SCR技术中的还原剂为________。

②一定时间内，用Fe作催化剂，氨气按一定的比例催化还原氮氧化物时，不同温度下的脱氮率如图2所示，温度高于300℃时，脱氮率随温度的升高而下降的原因可能是________。

(4)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计成原电池，既能减轻氮氧化物对环境的污染，又能充分利用化学能，装置如图3所示。

①电极B是________极（填“正”或者“负”）。

②A电极的电极反应式为________。

【题目】格列本脲是一种降糖及利尿的药物，一种合成格列本脲的路线如图：

已知：(1) (2)

回答下列问题：

(1)B含有的官能团名称是_______，D的名称是__________。

(2)H的结构简式为__________。

(3)写出下列反应的反应类型：⑥__________，⑨__________。

(4)写出E与CH3I反应的化学反应方程式__________。

(5)符合下列要求的E的同分异构体有__________种。

①具有酯基、能发生银镜反应 ②遇FeCl3溶液显紫色

(6)以甲苯和为原料，其他无机试剂自选，参照上述格列本脲的合成路线，设计一条制备甲磺丁脲()的合成路线_____________.

【题目】下图是半导体光电化学电池光解水制氢的反应原理示意图。在光照下，电子由价带跃迁到导带后，然后流向对电极。下列说法不正确的是

A. 对电极的电极反应式为：2H++2e－=H2↑

B. 半导体电极发生还原反应

C. 电解质溶液中阳离子向对电极移动

D. 整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化

【题目】近年来，随着聚酯工业的快速发展，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。传统的Deacon直接氧化法，按下列催化过程进行：4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)

(1)写出上述反应的平衡常数表达式K=___。

(2)生产过程中可使用CuCl2作催化剂，反应原理如下：

CuCl2(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H1=+63kJmol-1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H2=-121kJmol-1

则4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=___kJmol-1。

(3)生产中反应温度通常控制在420℃左右，原因是___。在一定温度下，进一步提高HCl平衡转化率的方法是___(写出2种)。

(4)420℃时，将一定量的O2和HCl通入4L的恒容密闭容器中，反应过程中氧气的变化量如图所示，则0~20min平均反应速率v(HCl)为___molL-1·min-1。

【题目】亚铁氰化钾（K4[Fe(CN)6])又称黄血盐，是一种重要的化工原料。检验三价铁发生的反应为：K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝)+3KCl，回答问题：

（1）写出基态Fe2+的核外电子排布式__。

（2）K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外，还有__和__。1molK4[Fe(CN)6]含有σ键为__mol。

（3）黄血盐中N原子的杂化方式为__；C、N、O的第一电离能由大到小的排序为__，电负性由大到小的排序为__。

（4）Fe、Na、K的晶体结构如图所示：

①钠的熔点比钾更高，原因是__。

②Fe原子半径是rcm，阿伏加德罗常数为NA，铁的相对原子质量为a，则铁单质的密度是__g/cm3。

【题目】下列实验操作、现象和结论均正确的是（）

选项	实验操作	实验现象	结论
A	将某有机物与溴的四氯化碳溶液混合	溶液褪色	该有机物中必定含有碳碳双键
B	向亚硫酸钠溶液中滴加硝酸钡和稀硝酸	产生白色沉淀	亚硫酸钠溶液已变质
C	向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水	紫色褪去，产生气泡	H2O2具有还原性
D	向乙醇溶液中加一小块钠	产生气泡	乙醇含有羟基

A.AB.BC.CD.D

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