工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

I.脱硝:已知:H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量);

N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g) △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l) △H=- 44 kJ/mol

催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_____________。

Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。

(1)①该反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________。

A.混合气体的平均式量保持不变

B.CO2和H2的体积分数保持不变

C.CO2和H2的转化率相等

D.混合气体的密度保持不变

e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

③CO2的浓度随时间(0~t2)的变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6的浓度随时间的变化。

(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2L.密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:

反应时间

CO2 (mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

H2O(mol)

反应I 恒温恒容

0 min

2

6

0

0

10 min

4.5

20 min

1

30 min

1

反应II绝热恒容

0 min

0

0

2

2

①达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K( I ) __________K(II)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)___ ________c(II)。

②对反应I,前10 min内的平均反应速率v(CH3OH) =____________,在其他条件不变下,若30 min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2 mol,则T1_________T2(填填“>”“<”或“=”)。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡 ______________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下:

已知:①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+;

②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取,而Ce3+不能。

回答下列问题:

(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_____________。

(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体,写出CeO2与盐酸反应的离子方程式:____________;为避免产生上述污染,请提出一种解决方案:_____________。

(3)“萃取”时存在反应:Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为____________;下图中D时分配比,表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比()。保持其它条件不变,在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-),D随起始料液中c(SO42-)变化的原因:__________。

(4)“反萃取”中,在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作_________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”),每有1molH2O2参加反应,转移电子的物质的量为__________。

(5)“氧化”步骤的化学方程式为_____________。

(6)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为_________。

甲乙两同学分别对含+4价硫元素的物质性质进行了探究。

(1)甲用下图装置进行实验(气密性已检验,加热和夹持装置已略去)。实验进行一段时间后,C、D中都出现明显的白色沉淀,经检验均为BaSO4。

① A中反应的化学方程式是______________。

②为探究SO2在D中所发生的反应,甲进一步实验发现,出现由色沉淀的过程中,D溶液中NO3-浓度几乎不变。甲据此得出结论:D中出现白色沉淀的主要原因是__________________。

(2)乙用如下实验对含+4价疏元素的物质性质继续进行探究。

序兮

实验搡作

实聆现象

1

取0.3g纯净Na2SO3固体,向其中加人10mL 2 mol/L盐酸,再滴入4滴BaCl2溶液

产生无色气泡,滴入BaCl2溶液后,开始无现象,4 min后,溶液变浑浊

2

取0.3g纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 2 mol/L HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液

产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,2 h后,溶液变浑浊

3

取0.3g纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 浓HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液

产生红棕色气体;滴入BaCl2溶液后,溶液立即产生大量白色沉淀

①用离子方程式解释实验1中产生现象的原因:________________。

② 由实验1、2、3对比,可以得到推论:________________。

③乙通过査阅资料发现.Na+对实验1和2中出现浑浊的时间无影响,于是进一步探究Cl-和 NO3-对其的影响:

序号

实验操作

实验现象

4

取____固体混合物,向其中加入10mL2 mol /LHNO3,再滴入4滴BaCl2溶液

产生无色气泡;:滴入BaCl2溶液后,开始无现象,20 min后,溶液变浑浊

i.实验2和4对比,乙获得推论:C1-的存在可以加快溶液中+4价硫元索的氧化;

ii.实验I和4对比,乙获得推论: ______________。

④通过以上实验,乙同学认为,确定某溶液中含有SO42-的实验方案:取待测液,向其中先滴加____________ (填字母序号)。

a.2 mol/L盐酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀

B.2 mol/L盐酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀

C.2 mol/L硝酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀

D.2 mol/L硝酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀

【化学——选修3:物质结构与性质】T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表。

元索
 

相关信息
 

T
 

T元素可形成自然界硬度最大的单质
 

W
 

W与T同周期,核外有一个未成对电子
 

X
 

X原子的第一离能至第四电离能分别I1="578" kJ/mol; I2=" l817" kJ/mol;I3="2745" kJ/mol;I4=11575kJ/mol
 

Y
 

常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质
 

Z
 

Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34
 

(1) TY2是一种常用的溶剂,是__________(填“极性分子”或“非极性分子”),分子中存在________个σ键。

(2)W的最简单氢化物容易液化,理由是__________,.放热419 kJ,该反应的热化学方程式为 __________。

(3)基态Y原子中,电子占据的最高能层符号为__________,该能层具有的原子轨道数为_____________、电子数为_________。Y、氧、W元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号作答)。

(4)已知Z的晶胞结构如图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm3,则晶胞边长为___________cm;ZYO4常作电镀液,其中ZYO42-的空间构型是__________,其中Y原子的杂化轨道类型是___________。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z +HCl+O2=ZC1+HO2,HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示正确的是

A.O2是氧化剂

B.HO2是氧化产物

C.HO2在碱中能稳定存在

D.1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移

 0  175107  175115  175121  175125  175131  175133  175137  175143  175145  175151  175157  175161  175163  175167  175173  175175  175181  175185  175187  175191  175193  175197  175199  175201  175202  175203  175205  175206  175207  175209  175211  175215  175217  175221  175223  175227  175233  175235  175241  175245  175247  175251  175257  175263  175265  175271  175275  175277  175283  175287  175293  175301  203614 

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