题目内容
【题目】研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-280.0 kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是_______。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)
若用标准状况下22.4L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_mol,放出的热量为___kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-540 kJ·mol-1①
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=?②
若1molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为860 kJ,则ΔH2=__。
【答案】2CO(g)+SO2(g)= S(s)+2CO2(g) ΔH=-270.0 kJ·mol-1 2 -1180 kJ·mol-1
【解析】
根据盖斯定律计算反应热时,通过适当的数学运算得到目标反应,并求出反应热。
(1)①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-280.0 kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律,由①2-②可得到2CO(g)+SO2(g)= S(s)+2CO2(g),则ΔH=(-280.0 kJ·mol-1)2-(-290.0 kJ·mol-1)= -270.0 kJ·mol-1,因此,CO、SO2烟道气在催化剂作用下转化为单质S的热化学方程式是2CO(g)+SO2(g)= S(s)+2CO2(g) ΔH=-270.0 kJ·mol-1。
(2)①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)
根据盖斯定律,由①2+②可得到4CO(g)+2NO2(g)= N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b)kJ·mol-1。若用标准状况下22.4L CO(物质的量为1mol)还原NO2至N2(CO完全反应),根据碳元素的化合价变化(由+2到+4)可以知道,整个过程中转移电子的物质的量为2mol;由4CO(g)+2NO2(g)= N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b)kJ·mol-1可以计算,放出的热量为kJ。
(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-540 kJ·mol-1①
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=?②
根据盖斯定律,由①+②可得到2CH4(g)+4NO2(g)==2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2。若1molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为860 kJ,ΔH=-860 kJ·mol-12=-1720 kJ·mol-1,则ΔH2=ΔH -ΔH1=-1720 kJ·mol-1-(-540 kJ·mol-1)= -1180 kJ·mol-1。
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【题目】(1)下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ | 25 | T1 | T2 |
Kw/ mol2·L-2 | 1×10-14 | a | 1×10-12 |
试回答以下几个问题:
①已知25℃< T1< T2 ,在T1时,水中 c(H+)______c(OH-), 则a_____1×10-14(填“<”、“>”或“=”)。
②在T2下,将pH=1的H2SO4溶液V1 L与pH=11的NaOH溶液V2 L混合(设混合后溶液体积为原两溶液体积之和)所得溶液的pH=2,则V1︰V2 =_________。
(2)常温下,将0.01 mol/L的CH3COOH溶液体积Va与0.01 mol/L的NaOH溶液体积Vb混合,已知:CH3COOH稀溶液的电离平衡常数为Ka=2×10-5。
a. Va=Vb时,等体积混合后测得溶液为碱性,原因是:_____(用离子方程式解释),该平衡的平衡常数Kh=_________。
b.混合后溶液的pH=7,则Va ____Vb(填“<”、“>”或“=”);该混合溶液中离子浓度由大到小的排列:______。
c.常温条件下,pH=11的CH3COONa溶液,由水电离出的c(OH-)=___________。
【题目】实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某同学在实验室中通过酸碱中和滴定实验测定盐酸的浓度。取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示剂,用标准的NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下:
实验编号 | NaOH溶液的浓度(molL-1) | 滴入NaOH溶液的体积(mL) | 待测盐酸的体积(mL) |
1 | 0.10 | 22.10 | 20.00 |
2 | 0.10 | 22.00 | 20.00 |
3 | 0.10 | 21.90 | 20.00 |
(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是_____________________。
(2)该实验滴定达到终点的标志是__________________________。
(3)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为_________。(保留两位有效数字)
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_________。
A滴定终点读数时俯视读数
B滴定过程中,不小心滴到桌子上几滴
C碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
D锥形瓶水洗后未干燥