题目内容
下列有关阿伏伽德罗常数NA说法错误的是
A.22 g 2H218O中含有的质子数为10NA
B.电解58.5 g熔融的NaCl,能产生11.2 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠
C.1.00 mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为10NA
D.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色,但其尾气(碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等)带来的环境污染越来越明显,汽车尾气的治理已经迫在眉睫。
(1)尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧。
①有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH= +221kJ·mol-1,简述该设想能否实现______(填“是”或“否”)依据是:_______________________________________。
②研究表明:反应CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)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ΔH______0(填“>”或“<”)若反应在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol·L﹣1,在该条件下达到平衡时,CO的转化率为 。
(2)用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极,转移0.4mol e-后,断开K。
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①乙中产生的气体在标准状况下的体积为 。
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示,反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要 mL 5.0mol·L﹣1 NaOH溶液。
(3)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,如图示,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2-,电解池阴极反应为__________________。
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(4)尾气中的碳氢化合物,如甲烷,可以用来制备氢气。其反应方程式为:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH = +206.2kJ/mol [其中投料比n(CH4):n(H2O)=1:1]。对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP,分压=总压×物质的量分数)。平衡时CH4的转化率与温度、压强(总压)的关系如图所示:
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则p1__ p2 (填“>”或“<”),p2时M点的平衡常数KP=________(小数点后保留3位)。
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10-3 mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | 3 | |||
③ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 | |
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[数据处理] 实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150 s内的反应速率:
v(p-CP)=_______mol·L-1·s-1;
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但后续研究表明:温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:_____________;
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,反应 (填“能”或“不能”)进行;
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: 。