15.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2+N2.为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s)012345
c(NO)(mol/L)1.00×10-34.50×10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4
c(CO)(mol/L)3.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3
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)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H<0(填写“>”、“<”、“=”).
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=1.88×10-4mol•L-1•s-1
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=5000.
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是C、D.
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)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.
实验
编号
T(℃)NO初始浓度
(mol/L)
CO初始浓度
(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
2801.20×10-35.80×10-382
124
350124
请在上表空格中填入剩余的实验条件数据.
14.三氯化磷(PCl3)是一种重要的有机合成催化剂.实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如图1所示.

已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5.PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷),POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl.PCl3、POCl3的熔沸点见表.
物质熔点/℃沸点/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
请答下面问题:
(1)B中所装试剂是浓硫酸,F中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应.
(2)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈甑中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行.通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气,防止红磷自燃,
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等.加入红磷加热除去PCl5后,通过蒸馏(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3
(4)C装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的,为了达到这一实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是先关闭K1,打开K2,等B中溶液上方充满黄绿色气体后,打开K1,关闭K2
(5)实验后期关闭K1,打开K2,将气体通入C装置中发生反应,反应后的溶液为X.某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子,请补充完成实验步骤和现象.
实验步骤实验现象实验结论
溶液X中含有Na+
溶液X中含有Cl-
(6)玻璃管之间的连接需要用到胶皮管,连接的方法是:先把把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管.甲同学将装置A的示意图画成图2,该示意图中明显的错误是没有(用酒精灯)加热.
13.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的.
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3
开始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式Fe+2H+═Fe2++H2↑.
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为4.4~7.5.
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为69g.
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为2[Fe(OH)]2++2H2O?[Fe2(OH)4]2++2H+;.
II.铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+Li$?_{充电}^{放电}$LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式LiFePO4-e-═FePO4+Li+.常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为14.(忽略溶液的体积变化).
7.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等.某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H<0.
请回答下列问题.
(1)实验室通常采用图1装置制取氨气,所选择的试剂是氯化铵和氢氧化钙.
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中.当悬浮物较多时,停止制备.

注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质.
①发生器用冰水冷却的原因是此反应为放热反应,降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解).液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例.
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法(填操作名称)过滤.为了得到干燥产品,应采取的方法是(填写选项序号)c.
a.常压加热烘干         b.高压加热烘干         c.真空40℃以下烘干
③尾气处理装置如图3所示,能否将浓H2SO4改为稀H2SO4(填“能”或“否”)否,理由是浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解(或者稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解).
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为2.000g.则样品中氨基甲酸铵的质量分数为49.68%.
 0  172612  172620  172626  172630  172636  172638  172642  172648  172650  172656  172662  172666  172668  172672  172678  172680  172686  172690  172692  172696  172698  172702  172704  172706  172707  172708  172710  172711  172712  172714  172716  172720  172722  172726  172728  172732  172738  172740  172746  172750  172752  172756  172762  172768  172770  172776  172780  172782  172788  172792  172798  172806  203614 

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