研究NO2.SO2.CO等大气污染气体的处理具有重要意义．(1)NO2可用水吸收.相应的化学反应方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO．利用反应6NO2+8NH3$? {加热}^{催化剂}$7N5+12H2O也可处理NO2．当转移1.2mol电子时.消耗的NO2在标准状况下是6.72L．(2)NH4HCO3是常用的氮肥.检验NH4+的方法是取样.滴� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．利用反应
6NO₂+8NH₃$?_{加热}^{催化剂}$7N₅+12H₂O也可处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是6.72L．
（2）NH₄HCO₃是常用的氮肥，检验NH₄⁺的方法是取样，滴加过量浓NaOH溶液后加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH₄⁺．
（3）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
则反应NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol^-1．
（4）一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1：2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b．
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变 d．每消耗1mol SO₃的同时生成1molNO₂
（5）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如如图所示．该反应△H＜0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失．．

分析（1）根据物质与水的反应物与生成物来书写化学反应方程式，再利用氧化还原反应中电子转移计算，然后计算标准状况下气体的体积；
（2）氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
（3）利用热化学方程式和盖斯定律来计算反应热；
（4）平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；
（5）利用化学平衡的影响因素和工业生产的关系来分析．

解答解：（1）NO₂与H₂O反应的方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，当反应中有1 mol NO₂参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移1.2mol电子时，消耗的NO₂为$\frac{1.2}{4}$×22.4L=6.72L，
故答案为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，6.72L
（2）铵盐和强碱在加热条件下生成氨气，氨气属于碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，其检验方法是：取样，滴加过量浓NaOH溶液后加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH₄⁺，
故答案为：取样，滴加过量浓NaOH溶液后加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH₄⁺．
（3）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
根据盖斯定律计算（①-②）×$\frac{1}{2}$得到反应NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），△H=-41.8 kJ•mol^-1，
故答案为：-41.8 kJ•mol^-1，
（4）a．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故a错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，故b正确；
c．SO₃和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故c错误；
d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO₃的同时生成1molNO₂，不能判断是否达到平衡状态，故d错误．
故答案为：b；
（5）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×10⁴kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强．
故答案为：＜，在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失．

点评该题将元素化合物与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起进行考察，充分体现了高考的综合性，第（3）容易出错，需认真分析图象，注意图象的变化趋势及纵横坐标的含义，从而得出正确结论．

练习册系列答案

（1）氧化过程中反应的离子方程式为2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（2）结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是增大K⁺的浓度，促进K₂FeO₄晶体析出．
（3）为了提高生产效益，减少废液排放，处理滤液2的最好措施是向滤液2中通入氯气，制取高浓度的KClO溶液．
（4）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作时：将粗产品用烯KOH溶液溶解，然后加入饱和KOH溶液、冷却结晶、过滤，最后用异丙醇洗涤，真空干燥．
方法二：干法（高温熔融氧化法）
将过氧化钠和无水硫酸亚铁在铁坩埚中用酒精灯加热制得Na₂FeO₄；控制温度在30℃以下，向溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出．
（5）写出高铁酸钾析出反应的化学方程式：Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
（6）制取高铁酸钠的主要反应为：2FeSO₄+aNa₂O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na₂FeO₄+bX+2Na₂SO₄+cO₂↑该反应中物质X应该是Na₂O，a=6．

3．有机物甲的分子式为C₃H₇Br，在适宜的条件下能发生如图转化关系：

（1）若B能发生银镜反应，则甲的结构简式为CH₃CH₂CH₂Br，甲和NaOH溶液共热的方程式为CH₃CH₂CH₂Br+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂CH₂OH+NaBr
A 与氧气反应生成B的反应方程式为2CH₃CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CH₂CHO+2H₂O
（2）若B不能发生银镜反应，则甲的结构简式CH₃CHBrCH₃
（3）有机物E的结构简式为

．

20．（1）20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态．如图（1）所示是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，NO₂和CO的总能量＞（填“＞”、“＜”或“=”）CO₂和NO的总能量．

（2）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质物质的量随时间的变化曲线如图（2）所示．根据图中数据，试填写下列空白：
①该反应在2min时达到平衡状态；
②该反应的化学方程式为：3X+Y?2Z；
（3）一定温度下，对于反应2A（g）+B（g）?2C（g）在反应过程中C的物质的量n（C）随着时间变化关系如图（3）所示，现从t₁时间开始对反应体系升高温度，n（C）的变化如图所示．则：
①p点时反应的v_正=v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）；
②a，b两点的正反应速率v_a＜v_b（填“＞”、“＜”或“=”）

7．某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，进行图1实验，并测定该样品中FeS₂样品的纯度（假设其它杂质不参与反应）．

实验步骤：称取研细的样品4.000g放入图1b装置中，然后在空气中进行煅烧．为测定未反应高锰酸钾的量（假设其溶液体积保持不变），实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里，用0.1000mol/L草酸（H₂C₂O₄）标准溶液进行滴定．（已知：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄）
请回答下列问题：
（1）称量样品质量能否用托盘天平不能（填“能”或“不能”）；
（2）装置a的作用是干燥空气，观察气体流速；
（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是促进装置中的二氧化硫气体全部吸收；
（4）滴定时，发生反应的离子方程式为2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，已知滴定管初读数为0.10mL，末读数如图2所示，消耗草酸溶液的体积为15.00mL；
（5）该样品中FeS₂的纯度为90%；
（6）若用图3装置替代图1实验装置d，同样可以达到实验目的是②．（填编号）

17．常温下，下列各组离子在溶液中一定能够大量共存的是（　　）

	A．	pH=1的溶液中，NO₃^-、Na⁺、I^-、Fe²⁺
	B．	pH=13的溶液中，Cl^-、Mg²⁺、CH₃COO^-、K⁺
	C．	水电离出的c（H⁺）=1×10^-12mol•L^-1溶液中，HCO₃^-、SO₄^2-、Na⁺、NH₄⁺
	D．	pH=14的无色透明溶液中，K⁺、Na⁺、NO₃^-、CO₃^2-

4．实验和探究对化学学科的发展起着非常重要的作用
（1）写出下列实验过程中所体现的总的离子反应方程式：
①用PH试纸测得醋酸钠溶液呈碱性：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-
②用石墨做电极，电解硝酸银溶液后，溶液呈酸性：4Ag⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+4H⁺+O₂↑
③根据浑浊出现的快慢，探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂+H₂O
（2）已知锌能溶解在NaOH溶液中，产生H₂．某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S、质量为m₁的镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6mol•L^-1NaOH溶液中，判断锌层完全反应的标志是：生成氢气的速率突然减慢，最后，取出铁片用水冲洗、烘干后称量，得质量为m₂，设锌镀层单侧厚度为h，锌的密度为ρ，则h=$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）}{2ρs}$
（3）实验室测定绿矾中FeSO₄•7H₂O含量的步骤是：称1g绿矾，用30mL蒸馏水溶解并加入H₂SO₄溶液和H₃PO₄溶液，再用0.02mol/L KMnO₄标准溶液滴定到溶液刚变成粉红色，停止滴定，消耗标准溶液VmL．反应中涉及的重要化学方程式有：
MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
5Fe³⁺（黄）+2H₃PO₄═H₃[Fe（PO₄）₂]（无色）+3H⁺
①绿矾的含量为2.78V%．
②H₃PO₄的作用是消除Fe³⁺的颜色干扰．

1．下列说法中正确的是（　　）

	A．	将纯水加热至较高温度，水的离子积变大，pH减小，呈酸性
	B．	碱性氢氧燃料电池工作时，OH^-向正极迁移
	C．	反应2A（g）+B（g）═3C（s）+D（g）在一定条件下能自发进行，说明该反应的△H＞0
	D．	用饱和Na₂CO₃溶液处理BaSO₄沉淀，可将BaSO₄转化为BaCO₃

2．A、B、C、D 4种元素，A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等；B的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃；C元素原子的最外层电子数比次外层少2个；B的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，可与C形成化合物D₂C．
（1）B元素的名称氮；B在周期表中的位置第二周期，第ⅤA族；
（2）A、B形成的化合物的化学式NH₃；
（3）C的元素符号S，C的最高价氧化物的化学式SO₃
（4）D的最高价氧化物对应的水化物的化学式NaOH．
（5）A、B、C、D四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是S^2-＞N^3-＞Na⁺＞H⁺．

试题分类