16.在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOX、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染.
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
①尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5 kJ•mol-1.该反应△S<0(填“>”、“<”或“=”),在低温(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行.
②已知:分别断裂1mol N2、O2分子中化学键所需要的能量是946kJ、497kJ,则断裂1mol NO分子中化学键所需要的能量为631.25kJ.
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪
时间/s012345
c(NO)
(×10-4mol•L-1
10.04.502.501.501.001.00
c(CO)
(×10-3mol•L-1
3.603.052.852.752.702.70
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
①前2s内的平均反应速率v(N2)=1.88×10-4 mol/(L•s).
②在该温度下,反应的平衡常数K=5000 L/mol.(写出计算结果)
③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明BC (填字母).
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量减小
C.该反应在一定条件下能自发进行
D.该反应使用催化剂意义不大
④研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条件数据.
实验编号T/℃NO初始浓度mol•L-1CO初始浓度mol•L-1催化剂的比表面积m2•g-1
2801.2×10-35.8×10-382
   124
350  124
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动.
①负极的电极反应式为:CO+O2--2e-═CO2
②工作时O2-由电极b流向电极a(填a或b)
13.锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能,在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用;锂元素更是被誉为“能源元素”.
Ⅰ.锂的原子结构示意图为;锂暴露在湿空气中时,会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑,更长时间则变成白色.生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂,最终生成碳酸锂.写出生成氮化锂的化学方程式6Li+N2=2Li3N.锂在空气中燃烧,发出浅蓝色的火焰,放出浓厚的白烟,生成相应氧化物Li2O(填化学式).
Ⅱ.如图所示是从锂辉石(Li2O•Al2O3•SiO2)中提出锂的工业流程示意图.
①高温煅烧时的反应原理为:
Li2O•Al2O3•SiO2+K2SO4=K2O•Al2O3•SiO2+Li2SO4
Li2O•Al2O3•SiO2+Na2SO4=Na2O•Al2O3•SiO2+Li2SO4
②锂离子浸取液中含有的金属离子为:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+
③几种金属离子沉淀完全的pH
金属离子Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2
沉淀完全的pH4.79.03.210.1
④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度(g/100g水)
温度
溶解度
10205080
Li2SO435.434.733.131.7
Li2CO31.431.331.080.85
(1)浸取时使用冷水的原因是Li2SO4的溶解度随温度升高而减少,用冷水浸取可以提高浸取率.
(2)滤渣2的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)流程中分2次调节pH(pH7~8和pH>13),有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH>13,结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后,随着放置时间延长,白色沉淀增加,最后得到的Li2CO3产品中杂质增多.Li2CO3产品中的杂质可能是Al(OH)3,用离子方程式表示其产生的原因Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
(4)加热浓缩的作用是提高Li+ 浓度和溶液温度,使得Li2CO3容易析出.
(5)洗涤Li2CO3晶体使用热水.
 0  168477  168485  168491  168495  168501  168503  168507  168513  168515  168521  168527  168531  168533  168537  168543  168545  168551  168555  168557  168561  168563  168567  168569  168571  168572  168573  168575  168576  168577  168579  168581  168585  168587  168591  168593  168597  168603  168605  168611  168615  168617  168621  168627  168633  168635  168641  168645  168647  168653  168657  168663  168671  203614 

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