题目内容

近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是SO2、NOx，挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。

（1）在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式：

①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890.3 kJ·mol－1

②N2(g)＋2O2(g) 2NO2(g) △H＝＋67.0 kJ·mol－1

③H2O(g)＝H2O(l) △H＝－41.0 kJ·mol－1

则CH4(g)＋2NO2(g) CO2(g)＋2H2O(g)＋N2 (g) △H＝_____kJ·mol－1；

（2）在3.0 L密闭容器中，通入0.10 mol CH4和0.20 mol NO2，在一定温度进行反应，反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表

时间t/min

0

2

4

6

8

10

总压强p/100kPa

4.80

5.44

5.76

5.92

6.00

6.00

由表中数据计算0～4min内v(NO2)＝_________，该温度下的平衡常数K＝________。

（3）在一恒容装置中，通入一定量CH4和NO2，测得在相同时间内，在不同温度下，NO2的转化率如图（横坐标为反应温度，纵坐标为NO2转化率/%）：

则下列叙述正确的是____________。

A．若温度维持在200℃更长时间，NO2的转化率将大于19%

B．反应速率：b点的v(逆)＞e点的v(逆)

C．平衡常数：c点＝d点

D．提高c点时NO2的转化率和反应速率，可适当升温或增大c(CH4)

（4）用0.05 mol·L－1Na2S溶液吸收上述甲烷中含有的H2S气体，当吸收的H2S的物质的量与原Na2S的物质的量相等时溶液显碱性，此时溶液中有关粒子的表达式正确的是（ ）

A．n(Na＋)＝0.1 mol B．c(Na＋)－c(OH－)＞c(S2－)＋c(HS－)－c(H＋)

C．c(H2S)＋c(H＋)＜c(S2－)＋c(OH－) D．c(Na＋)－c(H2S)＝2c(S2－)＋c(HS－)

测得25℃时溶液中的c(H2S)＝1.0×10－4mol·L－1，则溶液的pH＝________。

（5）将（1）中CH4＋2NO2CO2＋2H2O＋N2的反应设计为原电池，电池内部是掺杂氧化钇的氧化锆晶体，可以传导O2－；则电池的正极电极反应式为______________。

练习册系列答案
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【选修2：化学与技术】

地球的海水问题约有1.4×1018t，是人类最大的资源库。

（1）如下图1利用海水得到淡水的方法是___________________________；

（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图2所示．a是电源的_________极；Ⅰ口排出的是__________(填“淡水”或“浓水”)．

（3）海水淡化后的浓水中含大量盐分(主要含有Mg2+、Ca2+、Fe3+和SO42-)，排入水中会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放，可以与氯碱工业联产．电解前需要把浓水精制，所需试剂主要包括：HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等)，其中HCl的作用主要是__________________________；

（4）铀是核反应最重要的燃料，其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平，海水中铀以UCl4形式存在(以离子形式存在)，每吨海水只含3.3毫克铀，海水总量极大，铀总量相当巨大．不少国家正在探索海水提铀的方法．现在，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的铀，而不吸附其他元素．其反应原理为_______________________ (树脂用HR代替)，发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为_________________________；

（5）离子交换树脂法是制备纯水(去离子水)的主要方法．某阳离子交换树酯的局部结构可写成(如图)．该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经_____________反应得到的．自来水与该离子交换树脂交换作用后显____________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)．

（6）中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大．如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响．暂时硬水的硬度是由__________(填阴离子符号)引起的，经___________(填操作名称)后可被去掉．永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。

下列说法正确的是

A．P4和CH4的空间构型和键角都相同

B．O3与OF2都是V形分子

C．SO3和SeO32-的立体构型都是三角锥形

D．HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子

氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸（氢氟酸除外），是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺流程如下：

（1）净化N2和H2时，铜屑的作用是： ；硅胶的作用是 。

（2）在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=－727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度： ；体系中要通入适量的氢气是为了 。

（3）X可能是 （选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。

（4）如何说明氮化硅产品已用水洗干净？ 。

（5）用硅粉作硅源、叠氮化钠（NaN3）作氮源，直接燃烧生成氮化硅（发生置换反应），该反应的化学方程式为： 。

依据下列实验现象，得出的结论正确的是 ( )

选项

操作

实验现象

结论

A

向NaBr溶液中加入氯水，再加入淀粉?KI溶液

溶液变蓝

氧化性：Cl2>Br2>I2

B

将铝片放入盐酸中

产生气泡的速率开始较慢，随后加快，后来又逐渐减慢

H＋的浓度是影响反应速率的唯一因素

C

向蔗糖溶液中加入稀硫酸，水浴加热后，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热

得到蓝色溶液

蔗糖水解产物没有还原性或蔗糖未水解

D

向漂白粉中滴入稀硫酸，将生成的气体通入品红溶液

品红溶液褪色

气体中含有Cl2

迷迭香酸有很强的抗氧化性，对癌症和动脉硬化的预防起到一定作用，其结构如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．迷迭香酸的分子式为C18H15O8

B．迷迭香酸分子中含有5种官能团

C．1mol迷迭香酸跟H2反应，最多可消耗7mol H2

D．迷迭香酸能使酸性高锰酸钾及溴的四氯化碳溶液褪色，属于芳香烃

[化学——选修2：化学与技术]

硫酸是工业生产中重要的产品之一，在很多领域都有重要用途。回答下列问题：

（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为_________________；该反应在___________________(填设备名称)中进行。

（2）为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，可采用在有多层催化剂且有热交换器的______(填设备名称)中进行反应。在如图所示的装置中，C处流出的气体有_______(填设备名称)中用______吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。

（3）实验测得：SO2生成SO3的转化率与温度、压强的关系如下表所示。已知400～600℃催化剂的催化效果较好，结合生产实际，选择最合适的生产条件是___________。

（4）欲提高SO2的反应速率和转化率，下列措施可行的是__________(填选项字母)。

A．向装置中通入氮气且保持体积不变 B．向装置中通入稍过量氧气且保持体积不变

C．添加更多的催化剂 D．降低温度，及时转移SO3

（5）吸收塔排出的尾气中，若SO2的含量超过500L·L-1，就要加以处理，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用足量氨水吸收尾气中SO2的化学方程式为__________________________________。

常温下，向1L0.1mol/L H2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液，所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，则下列说法中正确的是

A．H2A的电离方程式为：

B．0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)＝0.1mol/L

C．常温下，等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液pH=3.0

D. pH=4.0时，图中n(HA－)约为0.0091mol

一定条件下，对于可逆反应X（g）+3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为 c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断正确的是（ ）

A．c1：c2=3：1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3

C．X、Y的转化率相等 D．c1的取值范围为0.04 mol/L＜c1＜0.14 mol/L

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