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实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求,依靠理论知识做基础。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:_____________________________
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ/mol![]()
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5 kJ/mol![]()
③CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3 kJ/mol![]()
总反应:3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=__________ ,
二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为_____________________________。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
? H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是_________反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应? N2O4(g)
2NO2(g)? △H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________。
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A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时,将m mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1)
(6)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如右图,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.
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①溶液中H+的移动方向由______ 极到______极;(用A、B表示)
②B电极的电极反应式为__________________________。
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(1)利用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,根据反应原理应选用
(2)某同学设计下列四种制备NH3的方法,不合理的是
(3)欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO2气体,将你所选的仪器按气体由左向右方向连接,连接顺序为
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是
(4)某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO,设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置.
①检验这一装置气密性的方法是
②反应开始前通入N2的目的是
③反应结束,若H瓶中溶液体积为100mL,从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂,用0.1000mol?L-1NaOH溶液进行滴定,两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98%mL和17.0.2mL,则该瓶中硝酸的物质的量浓度为
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为
| 催化剂 |
| 加热 |
| C7(N2)C12(H2O) |
| C6(NO2)C8(NH3) |
| C7(N2)C12(H2O) |
| C6(NO2)C8(NH3) |
(2)汽车尾气中含有NO和CO气体,对环境有影响.已知平衡常数K的值大小,是衡量化学反应进行程度的标志.在25℃时,下列反应及平衡常数如下
2NO(g)?N2(g)+O2(g)-Q1 K1=1×1030
2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)+Q2 K2=2.5×1091
为了完成汽车尾气处理装置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染气体,根据上述有关数据判断,下列说法正确的是
A.改造后的尾气装置使用高温高压,可大量减少污染气体的排放
B.汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥,对植物生长有益,可不必除去
C.改造后的尾气装置使用催化剂,可大量减少污染气体的排放
D.根据K1和K2的数据,尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
(3)一定条件下将CO和H2O发生反应,可减少CO对环境的影响.若在700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1<t2):
| 反应时间/min | n(CO)/mol | H2O/mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | 0.20 |
| 0.2 |
| t1 |
| 0.2 |
| t1 |
(4)酸雨是大气污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空气质量监测的一个重要指标.某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验,每隔1h,通过pH计测定雨水样品的pH,测得的结果如下表:
| 测定时间/h | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 雨水样品的pH | 4.73 | 4.62 | 4.56 | 4.55 | 4.55 |
(16分)现有以下实验装置供实验时挑选使用。![]()
(1)利用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,根据反应原理应选用___________装置(填序号,从A、B、C中选取)。
(2)某同学设计下列四种制备NH3的方法,不合理的是_________(填序号)![]()
(3)欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO2气体,将你所选的仪器按气体由左向右方向连接,连接顺序为______________→G→___________________。
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是_____________________
____________________________________________________。
(4)某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO,设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置。
①检验这一装置气密性的方法是________________________________________________
__________________________________________________________________________,
②反应开始前通入N2的目的是______________________________________________,
③反应结束,若H瓶中溶液体积为100mL,从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂,用0.1000mol·L—1NaOH溶液进行滴定,两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98mL和17.0.2mL,则该瓶中硝酸的物质的量浓度为_________________。
若实验测得NO的体积为95.2mL(已折算成标准状况),请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中是否有NO产生____________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(16分)现有以下实验装置供实验时挑选使用。
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(1)利用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,根据反应原理应选用___________装置(填序号,从A、B、C中选取)。
(2)某同学设计下列四种制备NH3的方法,不合理的是_________(填序号)
![]()
(3)欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO2气体,将你所选的仪器按气体由左向右方向连接,连接顺序为______________→G→___________________。
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是_____________________
____________________________________________________。
(4)某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO,设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置。
①检验这一装置气密性的方法是________________________________________________
__________________________________________________________________________,
②反应开始前通入N2的目的是______________________________________________,
③反应结束,若H瓶中溶液体积为100mL,从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂,用0.1000mol·L—1NaOH溶液进行滴定,两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98%mL和17.0.2mL,则该瓶中硝酸的物质的量浓度为_________________。
若实验测得NO的体积为95.2mL(已折算成标准状况),请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中是否有NO产生____________________________________________________
___________________________________________________________________________。
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