3.亚硝酸钠是重要的防腐剂.某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠.(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验),

查阅资料:①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O;
②在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成.
③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
实验操作:
①关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加一定量浓硝酸,加热;
②一段时间后停止加热;③从C中取少量固体,检验是否是亚硝酸钠.
(1)A中反应的化学方程式是C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O.
(2)B中观察的主要现象是溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出,D装置的作用是除去未反应的NO,防止污染空气.
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的操作是将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.
(4)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少.
a.甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠.
生成碳酸钠的化学方程式是2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2.为排除干扰甲在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是碱石灰(写名称).
b.乙同学认为除上述干扰因素外,还会有空气参与反应导致产品不纯,所以在实验操作①前应增加一步操作,该操作是打开弹簧夹,通入N2一段时间.
(5)实验经改进后可制得较纯亚硝酸钠,下列关于亚硝酸钠的说法正确的是bc.
a.亚硝酸钠有咸味,可代替食盐食用    b.常温下,0.1mol/L亚硝酸钠溶液pH>1
c.0.1mol/L亚硝酸钠溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(NO2-)+c(OH-
d.0.1mol/L亚硝酸钠溶液中存在:c(NO2-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+
1.(Ⅰ)在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)?2Z(g),已知将2molX和1molY充入该容器中,反应在绝热条件下达到平衡时,Z的物质的量为pmol.回答下列问题:

(1)若把2molX和1molY充入该容器时,处于状态I,达到平衡时处于状态II(如图1),则该反应的△H< 0; 熵变△S<0  ( 填:“<,>,=”).该反应在低温(填:高温或低温)条件下能自发进行.
(2)该反应的v-t图象如图2中左图所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如图2中右图所示.以下说法正确的是②③⑤
①a1>a2  ②b1<b2  ③t1>t2  ④图2中阴影部分面积更大⑤两图中阴影部分面积相等
(3)若该反应在容积可变的密闭容器中发生,在温度为T1、T2时,平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图3所示.下列说法正确的是BD.
A. A、C两点的反应速率:A>C
B. A、C两点的气体密度:A<C
C. B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D. 由状态B到状态A,可以用加热的方法
(Ⅱ)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g)?pC(g),在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa2×1055×1051×106
c(A)/mol•L-10.080.200.44
(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡不移动(填:向左,向右,不)
(2)维持压强为2×105 Pa,当反应达到平衡状态时,体系中共有amol气体,再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中气体总物质的量是a+bmol.
(3)当压强为1×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式:K=$\frac{c(C){\;}^{p}}{c(A){\;}^{m}}$.
(4)其他条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应.2×105 Pa时,A的转化率随时间变化如图4,请在图中补充画出压强分别为5×105 Pa 和1×106 Pa时,A的转化率随时间的变化曲线(请在图线上标出压强).
20.乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-256.1kJ•mol-1
已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ•mol-1   CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H=:-305.7 kJ•mol-1
(2)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
温度/℃800100012001400
平衡常数0.451.92276.51771.5
①该反应是吸热反应(填“吸热”或“放热”);
②T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol•L-1,该温度下反应CH4+H2O?CO+3H2的平衡常数K=6.75.
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图.
①若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行;在$\frac{n(NO)}{n(CO)}$=1的条件下,应控制的最佳温度在870℃左右.
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染.写出CH4与NO2发生反应的化学方程式CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O.
(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子.该电池负极的电极反应式为CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O.
 0  151964  151972  151978  151982  151988  151990  151994  152000  152002  152008  152014  152018  152020  152024  152030  152032  152038  152042  152044  152048  152050  152054  152056  152058  152059  152060  152062  152063  152064  152066  152068  152072  152074  152078  152080  152084  152090  152092  152098  152102  152104  152108  152114  152120  152122  152128  152132  152134  152140  152144  152150  152158  203614 

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