题目内容
研究CO、SO2、NO等大气污染气体的综合处理与利用具有重要意义。
(1)以CO或CO2与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇,你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示) 。
(2)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:![]()
负极 ,正极 。
(3)一定条件下,NO2和SO2反应生成SO3(g)和NO两种气体,现将体积比为1:2的NO2和SO2的混合气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。(填序号)
| A.体系压强保持不变 | B.混合气体颜色保持不变 |
| C.SO3、NO的体积比保持不变 | D.每消耗 1 mol SO2,同时生成1 mol NO |
(4)工业常用Na2CO3饱和溶液回收NO、NO2气体:
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO、NO2混合气体,每产生标准状况下CO2 2.24L(CO2气体全部逸出)时,吸收液质量就增加4.4g,则混合气体中NO和NO2体积比为 。
(1)CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
(2)负极:2CH3OH-12e-+2H2O 2CO2+12H+ 正极:3O2+12e-+12H+ 6H2O
(3) B 2.67(或
) (4)1∶7
解析试题分析:(1)因为化学反应的过程就是原子重新组合的过程,由于“绿色化学”就是反应物的原子完全转化为目标生成物,所以使用CO、H2来制取CH3OH 。反应的方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。(2)左边通入甲醇的电极为负极,电极反应为:2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+;右边通入O2的电极为正极,由于是酸性介质,发生的电极反应为:3O2+12e-+12H+=6H2O。(3)NO2和SO2反应生成SO3(g)和NO的方程式为:NO2+SO2
SO3(g)+NO.A.该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应,所以无论反应是否达到平衡,反应的压强都不会发生变化。B.由于容器的容积不变,若反应达到平衡,任何物质的物质的量不变,NO2是有色的物质,其浓度不变,所以混合气体颜色保持不变。因此该反应达到平衡。正确。C.发生反应NO2+SO2
SO3(g)+NO ,每产生SO31mol,必然同时产生NO1mol。因此无论反应是否达到平衡,SO3、NO的体积比始终保持不变。故不能作为反应达到平衡的标志。错误。D.SO2是反应物,NO为生成物,方程式中二者的物质的量的比为1:1,所以每消耗 1 mol SO2,同时生成1 mol NO ,与反应是否达到平衡无关,因此不能作为反应达到平衡的标志。错误。假设反应开始时,n(NO2)="amol;" n(SO2)=2amol.。在反应过程中?n(NO2)="xmol" ,则?n(SO2)=xmol,则达到平衡是反应NO2+SO2
SO3(g)+NO平衡体系中n(NO2)=(a-x)mol;n(SO2)=(2a-x)mol;n(SO3)=xmol;n(NO)=xmol。由于平衡时NO2与SO2体积比为1:6,所以(a-x):(2a-x)=1:6.解得
.所以在该温度下该反应平衡常数
。(4)由方程式可以看出:每产生1mol的CO2,消耗混合气体2mol。现在产生2.24L标志状况下的CO2,即产生0.1 mol CO2,所以消耗气体0.1mol..则混合气体的摩尔质量为44g/mol.假设NO为xmol, NO2为(1-x)mol.30x+46(1-x)=44.则x:(1-x)=1:7.
考点:考查化学反应的经济性、原电池中电极反应式的书写、化学平衡状态的判断、平衡常数的计算、气体混合物中物质的混合比例的计算的知识。
为验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2,设计了如下图的装置,以下叙述错误的是![]()
| A.应先打开活塞再从右侧加稀硝酸 |
| B.左侧稀硝酸须注满 |
| C.关闭活塞后铜丝会全部溶解 |
| D.反应停止后打开活塞气体变成红棕色 |
(13分)硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
(1)对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3组,则第2组中物质M的化学式是 。
| 第1组 | 第2组 | 第3组 |
| S(单质) | SO2、H2SO3、M、NaHSO3 | SO3、H2SO4、、Na2SO4、NaHSO4 |
(2)某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2的性质。
①在装置Ⅰ中发生SO2的催化氧化反应,其化学方程式是 。
②若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,(已知:SO3熔点 16.8℃; SO2沸点—10℃。)装置Ⅱ的作用是 ;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,生成Mn2+的同时pH降低,则该反应的离子方程式是 。
③若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,如果装置Ⅳ中有30mL 2.5mol/LNaOH溶液,反应后增重4.8g,则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是 。
已知某物质X能发生如下转化:![]()
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
| A.若X为N2或NH3(催化氧化),则A为硝酸 |
| B.若X为S 或H2S(完全燃烧),则A为硫酸 |
| C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y |
| D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应 |
如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质),请选用下面提供的试剂和操作,将标号填在表内。
供选试剂:A盐酸;B烧碱溶液;C氧气;D水;ECO2;F不用其他试剂
供选操作:①加热;②加热熔融;③过滤;④结晶
| 含杂质的物质 | 所加试剂 | 主要操作 |
| (1)SiO2(NaHCO3) | | |
| (2)SiO2(CaCO3) | | |
| (3)SiO2(Si) | | |
| (4)NaCl(SiO2) | | |
在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是 (填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是 (填化学式),反应的化学方程式为 。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有 (填序号)。
| A.酸性 | B.吸水性 | C.脱水性 | D.强氧化性 |
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体? (填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂 。
(1)下列与含氯化合物有关的说法正确的是________(填字母)。
| A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质 |
| B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体 |
| C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物 |
| D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数) |
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是______________。F中试剂的作用是____________________。用一件仪器装填适当试剂后可同时起到F和G的作用,所装填的试剂为________________。