[化学——选修2化学与技术](15分)

近年,为提高能利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化.共生工程将会大大促进化学工业的发展.

(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的          极(填“正”或“负”),负极反应式为        .用这种方法处理SO2废气的优点是     

(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质.合成路线如下:

①生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是         

②下列有关说法正确的是                  (填序号)。

A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

B.反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C  CaS+4CO↑

C.反应IV需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解

D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥

③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是             

④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统.写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式           


SiO2、SO­2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。

(1)选择制取SO2的合适试剂            (填编号)。

①浓HCl          ②浓H2SO4   

③Na2SO3固体      ④CaSO3固体

(2)上述装置还可优化,优化的方法是                 

                             

实验后装置C中所得溶液离子浓度关系一定正确的是(选填字母)            

A.(Na)= 2c(SO32-)+ c(HSO3),

B.(Na)> c(HSO3)> c(SO32-)> c(H)> c(OH),

C.(H2SO3)+ c(H)= c(SO32-)+ (OH),

D.(Na)+ c(H)= 2 c(SO32-)+ c(HSO3)+ c(OH

(3)甲同学推测Mg与SO2的反应与CO2相似,则该反应方程式为                     

乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;

丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,

要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:

已知:MgSO3和MgS都是微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;

限选试剂:2mol/L HCl、2mol/L HNO­3、蒸馏水、2mol/L NaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/L CuSO4;仪器和用品自选。请填写下表中的空格:

根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是_________________ _

(4)上述实验需要50mL,2mol/L的HCl,配制时应选用       (10 mL ,25 mL ,,50 mL或100 mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的浓盐酸的体积。


2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中,机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。

⑴汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0

若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是         (填代号)。

(下图中υ、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)

 

(2)机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)   △H=-56.9 kJ/mol

 H2O(g) = H2O(l)   ΔH = -44.0 kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:                                    

(3)用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。右图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率(注:脱氮率即氮氧化物转化率),

反应原理为:

NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①该反应的S     0,H      0(填“>”、“=”或 “<”)。

②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),

则上述反应的KP                

③以下说法正确的是                 

A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响

C.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见右图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为    

(5)硝酸工业尾气中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1:1)的质量为___________g。

 0  139144  139152  139158  139162  139168  139170  139174  139180  139182  139188  139194  139198  139200  139204  139210  139212  139218  139222  139224  139228  139230  139234  139236  139238  139239  139240  139242  139243  139244  139246  139248  139252  139254  139258  139260  139264  139270  139272  139278  139282  139284  139288  139294  139300  139302  139308  139312  139314  139320  139324  139330  139338  203614 

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