题目内容
【题目】下列对于反应:的说法正确的是( )
A.氧化剂与还原剂的质量比为1:2
B.是氧化剂,水是还原剂
C.生成则有电子发生转移
D.氧化产物与还原产物的物质的量比为1:2
【答案】A
【解析】
A.该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂,其计量数是2,生成NO的二氧化氮是氧化剂,其计量数是1,所以氧化剂和还原剂的物质的量、质量之比都是1:2,故A正确;
B.该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,水中各元素都不变,所以既不是氧化剂又不是还原剂,故B错误;
C.在反应中若生成1molNO时,则有2molNO2被还原,所以有2mol电子发生转移,故C错误;
D.HNO3是氧化产物,NO是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量比为2:1,故D错误;
答案选A。
【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___。
Ⅱ.脱碳:(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH<0
①该反应自发进行的条件是___(填“低温”“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3 molH—H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,
t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6时间段CO2浓度随时间的变化___。
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应Ⅰ: 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
反应Ⅱ: 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)___c(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”)。
②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=___。在其他条件不变的情况下,若30 min时只改变温度至T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1___(填“>”“<”或“=”)T2。若30min时只向容器中再充入1 molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡___(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸,反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,装置如图所示:
①电极2的电极反应式是____;
②在标准状况下,当电极2室有11.2LCO2反应。理论上电极1室液体质量___(填“增加”或“减少”)___g。