题目内容
【题目】电解饱和食盐水是一项重要的化学工业,请完成下列计算:
(1)当电解产生0.2molNaOH时,能收集到标准状况下的H2____L。
(2)已知室温时饱和食盐水的溶质质量分数为0.265,取200g饱和食盐水进行电解,当NaCl反应了一半时停止电解,
①求出所得混合溶液中NaCl的质量。_____
②求出所得混合溶液中NaOH的质量分数。____(写出计算过程,保留3位小数)
【答案】2.24 26.5 0.099
【解析】
(1) 根据化学反应方程式,将氢氧化钠的量代入计算来求收集到标准状况下的氢气;
(2)所以取200g溶质质量分数为0.265饱和食盐水进行电解,当NaCl反应了一半时,NaCl的质量=200g×0.265×0.5=26.5g ,先利用化学反应方程式,将计算生成氢氧化钠的质量,氢气和氯气的质量,注意总质量应为减去氢气的氯气的质量。
(1)电解池的阳极上是氯离子失电子产生氯气,阴极上是氢离子得电子生成氢气,电解氯化钠溶液的原理方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,产生0.2mol NaOH时,则生成0.1mol氢气,所以能收集到标准状况下的H2 2.24L;
(2)电解氯化钠溶液的原理方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,
①所以取200g溶质质量分数为0.265饱和食盐水进行电解,当NaCl反应了一半时,NaCl的质量=200g×0.265×0.5=26.5g,
答:所得混合溶液中NaCl的质量为26.5g;
②消耗氯化钠为=0.453mol,所以生成氢氧化钠的质量为0.453mol×40g/mol=18.12g,放出氢气和氯气共0.453×0.5×71+0.453×0.5×2=16.534g,则NaOH的质量分数为=0.099,
答:所得溶液中NaOH的质量分数为0.099。
【题目】煤燃烧排放的烟气含有NOx,容易形成酸雨污染环境,可通过多种化学方法对烟气进行脱硝处理。回答下列问题:
(1)在无氧条件下,脱硝反应为:6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.0kJmol-1,T℃时,在恒容的密闭容器中,测得在不同时间NO和NH3的物质的量如下表:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(NO)/mol | 1.20 | 0.90 | 0.72 | 0.60 | 0.60 |
n(NH3)/mol | 0.90 | 0.70 | 0.58 | 0.50 | 0.50 |
①下列说法正确的是______(填序号)。
A.3min后NO和NH3的浓度都不再变化,反应停止进行
B.前2min内的平均反应速率v(N2)=0.20molL-1min-1
C.达到平衡时NO的转化率为50%
D.及时分离出N2,可使该反应的反应速率增大,平衡正向移动
②若反应开始的压强为p0,则该反应的化学平衡常数Kp=______(可用分数表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)在有氧条件下,NOx也能发生脱硝反应。
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=180.6kJmol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1
H2O(g)=H2(g)+O2(g)△H=241.8kJmol-1
则脱硝反应4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=______kJmol-1
②臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)△H<0,反应在恒容密闭容器中进行,NO2的百分含量随压强(p)、x的变化如图所示:
则p1______p2(填“>”“<”或“=”),x表示的物理量除时间外,还可能是______。
(3)利用惰性电极电解也能对烟气进行脱硝处理。电解原理如图所示:
电极a的电极反应式为______,当电解44.8L(标准状况)含5%NO的烟气,理论上电路中通过电子的物质的量为______mol。