题目内容
污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题,污染分为空气污染,水污染,土壤污染等。
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
该反应的平衡常数表达式为K= 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 (选填序号)。
a.Ca(OH)2 b.CaCl2 c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)为了减少空气中的CO2,目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用,捕碳剂常用(NH4)2CO3,反应为:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,其关系如图,则:![]()
①ΔH3 0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T4~T5这个温度区间,容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是: 。
(3)催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中,用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为: 。
②电化学降解NO3-的原理如图,电源正极为: (选填填“A”或“B”),阴极反应式为: 。![]()
(1)① C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1 k=c CO)·c( H2)/c(H2O)
② a c(各1分)
(2)① <
② T4~T5 反应达平衡,正反应为放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,CO2的吸收效率降低(或NH4HCO3部分分解,意思相近均给分)。
(3)①2 NO3-+5H2
N2+2OH-+4H2O
②A 2 NO3-+12 H++10e-= N2↑+6H2O
解析试题分析:(1)①两个给出的热化学方程式下式减上式即得C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1;②试剂Ca(OH)2、Na2CO3与二氧化硫反应,可以作为其吸收剂;(2)①该图是相同时间时测定的二氧化碳的浓度,温度越高反应速率越快,先打到平衡,所以图像从T3为界,后面是平衡曲线,据此分析温度高二氧化碳含量高平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH3< 0;②T4~T5 反应达平衡,正反应为放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,CO2的吸收效率降低;(3)该反应氢气化合价升高,根据溶液碱性增强,考虑生成OH-,由此书写方程式;②在与B相连的电极NO3-得到电子生成N2,为阴极,故A为正极,B为负极。
考点:考查化学原理综合内容。
科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH="-92.4" kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。![]()
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的
,此时H2的转化率为 ;欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是 (填选项字母)。
| A.向容器中按原比例再充入原料气 |
| B.向容器中再充入一定量H2 |
| C.改变反应的催化剂 |
| D.液化生成物分离出氨 |
2N2(g)+6H2O(l)
ΔH="+1" 530 kJ/mol
又知:H2O(l)
则2N2(g)+6H2O(g)
铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。
(1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式: ;
(2)现用氯化铜晶体(CuCl2·2H2O,含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl2·2H2O。先将其制成水溶液,后按如图步骤进行提纯:![]()
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
| 氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
请回答下列问题:
①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4,X加哪种好,为什么? ;
该反应的离子方程式为 。
②溶液II中除Cu2+外,还有 金属离子,如何检验其存在 。
③物质Y不能为下列的
a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3 e.CaO f.NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是 。
氨有着广泛的用途,可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。
(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应可生成氨气:![]()
该反应在固定体积的密闭容器中进行,有关说法正确的是_____________(填序号字母)。
| A.反应处于平衡状态时, |
| B.反应达到平衡后, |
| C.体系的总压强不变,说明反应已达平衡 |
| D.混合气体的密度保持不变,说明反应已达平衡 |
请写出上述三个反应中
(3)工业制硝酸的主要反应是:
①升高温度,反应的K值减小,则Q______(填“>”、“<”或“=”)0。
②若反应起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________(填序号)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的浓度如下表:
| 时间/浓度 | ||||
| 起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
| 第2min | 3.2 | a | 0.8 | 1.2 |
| 第4min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
| 第6min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为________。
反应在第2 min时改变了条件,改变的条件可能是______________________________。
该条件下,反应的平衡常数K=________。
以下是一些物质的熔沸点数据(常压):
| | 钾 | 钠 | Na2CO3 | 金刚石 | 石墨 |
| 熔点(℃) | 63.65 | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
| 沸点(℃) | 774 | 882.9 | 1850(分解产生CO2) | ---- | 4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应:4 Na(g)+ 3CO2(g)
(1)若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1860℃,若反应时间为10min, 金属钠的物质的量减少了0.2mol,则10min内CO2的平均反应速率为 。
(2)高压下有利于金刚石的制备,理由是 。
(3)由CO2(g)+ 4Na(g)=2Na2O(s)+ C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol;则Na2O固体与C(金刚石)反应得到Na(g)和液态Na2CO3(l)的热化学方程式 。
(4)下图开关K接M时,石墨电极反应式为 。
(5)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Ag+氧化性的强弱。
在方框内画出实验装置图,要求用烧杯和盐桥(在同一烧杯中,
电极与溶液含相同的金属元素),并标出外电路电子流向。