(本题共17分)2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:

2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。

①写出该反应的平衡常数表达式 。

②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。

A.容器中密度不变

B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚

C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3

D.容器内压强保持不变

(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:

① 该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。

②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

(3)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H = -a kJ?mol-1。

①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:

温度(℃)

250

300

350

K

2.041

0.270

0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol·L-1、c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。

②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:

时间(min)

5

10

15

20

25

30

压强比(P后/P前)

0.98

0.90

0.80

0.70

0.70

0.70

达到平衡时CO的转化率为 。

(4)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如下:

请指出盐酸滴定氨水的曲线为 (填A、B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序 。

(5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验验中相关的反应有:

4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l) △H1 ①

4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l) △H2 ②

4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) △H3 ③

请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1= 。

(6)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O。写出该燃料电池的正极反应式 。

 

(本题共15分)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟有左下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。

(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是 ;

(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:

a ;b ;③洗涤;④干燥。

(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:

步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;

步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;

步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

(已知2 Na2S2O3 + I2 →Na2S4O6 + 2NaI)

①配制70 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有: 。

②步骤2中发生反应的离子方程式为: 。

③判断滴定终点的现象 。

原ClO2溶液的浓度为 g / L(用步骤中的字母代数式表示)。

④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 ;若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果 。(填 “偏高”“偏低”或“不变”)

 

 0  126490  126498  126504  126508  126514  126516  126520  126526  126528  126534  126540  126544  126546  126550  126556  126558  126564  126568  126570  126574  126576  126580  126582  126584  126585  126586  126588  126589  126590  126592  126594  126598  126600  126604  126606  126610  126616  126618  126624  126628  126630  126634  126640  126646  126648  126654  126658  126660  126666  126670  126676  126684  203614 

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