题目内容

【题目】火力发电厂释放出大量氮的氧化物(NOx)、二氧化硫等气体会造成环境污染,对燃煤废气进行脱除处理。可实现绿色环保、低碳减排、废物利用等目的。

(1)己知:N2 (g) +O2 (g) =2NO (g) △H=+180.5kJ·mol-1

C (s) +O2 (g)=CO2 (g) △H=-393.5 kJ·mol-1

2C (s) +O2(g) =2CO (g)△H=-221 kJ·mol-1

若某反应的平衡常数表达式为: ,请写出此反应的热化学方程式_________

(2)脱硝

利用甲烷与NO2反应,生成无污染的物质,则该反应的化学方程式为:___________

(3)脱碳

将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3

①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线(见如图1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3_____0(填“>”、“<”或“=”)。

②在一恒温恒容密闭容器中充入0.5molCO2和1.5molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示.请回答:第10min后,若升温,该反应的平衡常数将_____(填“变大”、“变小”、“不变”);若向该容器中再充入1molCO2和3molH2再次达到平衡时,则CH3OH(g)的体积分数将___(“变大”、“变小”、“不变”)。

(4)脱硫

某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、潮湿的空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥.设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1:1,则该反应的化学方程式为__________。若在0.1mol/L的硝酸铵溶液中加入等体积的0.09mol/L氨水,配制了pH=8.2的溶液,则该溶液中微粒浓度由大到小的顺序为______________

【答案】 2NOg+2COg=N2g+2CO2gH=-746.5kJ/mol CH4 + 2NO2 = N2 + CO2 + 2H2O 变小 变大 12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4NH42SO4+4NH4NO3 cNH4+> cNO3> cNH3H2O> cOH>cH+

【解析】1)因为反应的平衡常数为,所以反应方程式为2NOg+2COg=N2g+2CO2g将第二个方程式扩大2减去第一个方程式再减去第三个方程式皆可以得到上面的反应该反应的H=2×(-393.5)180.5(-221)=-756.5 kJ/mol所以热化学方程式为2NOg+2COg=N2g+2CO2g H=-746.5kJ/mol

2甲烷与NO2反应,生成无污染的物质,一定是得到CO2、N2和H2O,根据化合价升降相等和原子个数守恒得到方程式为:CH4 + 2NO2 = N2 + CO2 + 2H2O

(3)①该图像是发生上述反应,反应相同时间后,再测体系中甲醇的体积分数,即不一定是平衡状态的体积分数。当温度比较低的时候,反应速率比较慢,则这个时间点上还没有达平衡,那么反应的速率越快,反应的量越多,甲醇的体积分数越大;当温度较高的时候,反应速率比较快,则这个时间点上应该已经达到平衡态,那么随着温度变化对平衡产生影响,甲醇的体积分数也会变化。根据以上理论,图像中右半边温度较高的区域是平衡移动导致甲醇的体积变化,温度升高肌醇体积分数降低,说明升温平衡逆向移动,正反应放热,即H30

②该反应放热,升高温度平衡常数减小。恒容,原来加入0.5molCO21.5molH2,再充入1molCO23molH2就是同时同比例增大所有反应物的浓度甲醇体积分数的变化相当于不加入物质直接增大压强增大压强平衡向正反应方向移动甲醇的体积分数增大

4)根据题目表述反应物为氨气、二氧化硫、一氧化氮、水生成物一定有硫酸铵和硝酸铵,所以得到部分反应方程式NH3+O2+SO2+NO2+H2O→(NH4)2SO4+NH4NO3因为烟气中的SO2NO2的物质的量之比为1:1所以将两者视为一个整体,化合价升高3价(S升高2价,N升高1价),O2降低4价,所以O2的系数为3SO2NO2的系数都是4。最后根据原子个数守恒配平即得:12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH4)2SO4+4NH4NO3若在0.1mol/L的硝酸铵溶液中加入等体积的0.09mol/L氨水,则溶液中硝酸铵的浓度为0.05mol/L一水合氨的浓度为0.045mol/L,即开始时可以认为:cNH4+)= cNO3)=0.05mol/LcNH3H2O=0.045mol/L溶液的pH=8.2说明一水合氨的电离占主导地位一水合氨电离为铵根离子,所以cNH4+> cNO3> cNH3H2O),明显溶液中一水合氨的电离程度较小氢氧根的浓度应该远小于一水合氨的浓度溶液显碱性有cOH>cH+),所以有cNH4+> cNO3> cNH3H2O> cOH>cH+)。

练习册系列答案
相关题目

【题目】已知某温度下CH3COOHNH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L1CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )

A. 水的电离程度始终增大

B. 先增大再减小

C. c(CH3COOH)c(CH3COO)之和始终保持不变

D. 当加入氨水的体积为10 mL时,c (NH4)=c(CH3COO)

【答案】D

【解析】试题分析:ACH3COOH属于弱酸,抑制水的电离,加入NH3·H2O,消耗CH3COOH,水的电离程度增大,但氨水过量后,对水电离抑制,故错误;B、当向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的NH3·H2O,开始时溶液为CH3COOHCH3COONH4的混合物,由CH3COONH4的水解常数Kh=[c(H)×c(NH3·H2O)]/c(NH4),随着氨水的加入,c(H)逐渐减小,Kh不变,因此c(NH4)/c(NH3·H2O)变小,当氨水至溶液显碱性时,氨水的电离常数Kb=[c(OH)×c(NH4)]/c(NH3·H2O),随着氨水的加入,c(OH)逐渐增大,Kb不变,c(NH4)/c(NH3·H2O)变小,因此此比值始终变小;C、根据物料守恒,n(CH3COOH)n(CH3COO)=0.001mol,由于溶液体积逐渐增大,因此c(CH3COOH)c(CH3COO)之和逐渐减小,故错误;D、当加入氨水的体积为10mL,醋酸和NH3·H2O物质的量相等,由于二者电离常数相等,因此溶液显中性,c(H)=c(OH),根据电荷守恒,c(NH4)=c(CH3COO),故正确。

考点:考查电离平衡常数、水解平衡常数、离子浓度大小比较等知识。

型】单选题
束】
13

【题目】常温下,下列有关离子浓度及pH大小的比较,正确的是(

A. NH4+浓度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2 (NH4)2CO3 (NH4)2SO4,溶液浓度由大到小的顺序是:③

B. pH3CH3COOH溶液与pH11NaOH溶液等体积混合,其离子浓度不可能是:c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)

C. pH13Ba(OH)2溶液与pH1HCl溶液等体积混合后,混合溶液的pH7

D. pH12Ba(OH)2溶液与pH14NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH范围是13pH14

【题目】40℃时,在氨水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是(

A. pH9.0时,c(NH4+)>c(HCO3)>c(NH2COO)>c(CO32

B. 不同pH的溶液中存在关系:c(NH4+)c(H+)=2c(CO32)+c(HCO3)+c(NH2COO)+c(OH)

C. 在溶液中pH不断降低的过程中,有含NH2COOˉ的中间产物生成

D. 随着CO2的通入,不断增大

【答案】D

【解析】从图中在pH=9的点,做一条垂线就可以大致判断其浓度,所以有c(NH4+)>c(HCO3)>c(NH2COO)>c(CO32),选项A正确c(NH4+)c(H+)=2c(CO32)+c(HCO3)+c(NH2COO)+c(OH)是溶液的电荷守恒所以是任何pH下都成立的选项B正确。随着pH的降低,NH2COOˉ的浓度增大,说明生成了含有NH2COOˉ的化合物,后期NH2COOˉ的浓度又减小,说明该化合物又被反应,说明含有NH2COOˉ的化合物是中间产物,选项C正确。根据一水合氨的电离平衡常数,得到,因为通入二氧化碳实际就是加入碳酸,加入酸c(NH4+)一定增大所以减小,即减小,选项D错误。

型】单选题
束】
17

【题目】下列物质中:AKIsBC2H5OHlCCl2gDCH3COOHlEBaSO4sFNaHSO4aq) G.石墨(s) H.蔗糖(s) INaOHlJ.硫酸 K.盐酸

1)属于非电解质的是____________(填序号,下同),属于强电解质的是____________,属于弱电解质的是____________

2)能直接导电的是________________,电解质中能溶于水,且水溶液能导电是________________

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网