5.氮及其化合物在生产、生活中有着重要的作用.请回答下列问题:
(1)图1是常温下1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,通入一定量的N2O4发生反应N2O4(g)?2NO2(g)△H如图2
①在0-60s时段,反应速率v(N2O4)为0.001mol•L-1•s-1
②温度升高,混合气体的颜色变深,则△H>0(填“>”或“<”).
③改变条件重新达到平衡时,要使N2O4的体积分数变大,可采取的措施有ac(填字母).
a.向混合气体中通入N2O4 b.升高温度
c.向混合气体中通入NO2 d.使用高效催化剂
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O.含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液.
①A、B两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-)(已知HNO2的电离
常数Ka=7.1×10-4mol•L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L-1).
②可使A、B两溶液的PH相等的方法是bc(填字母).
a.向溶液A中加适量水               b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水               d.向溶液B中加适量NaOH
(4)铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:
Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平).0.6molCu被硝酸完全溶解后,如果得到的
NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量为1.8mol.
4.教材中给出了Na2O2与水反应的化学方程式,某学习小组通过实验研究Na2O2与水发反应机理
操作现象
Ⅰ.向盛有4.0gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水剧烈反应,产生的气体能使带火星木条复燃,固体全部溶解后,得到的无色溶液a
Ⅱ.向溶液a中滴入两滴酚酞溶液变红,10分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
Ⅲ.向溶液中加入少量MnO2粉末又有大量气泡产生,产生的气体也能使带火星木条复燃
(1)Na2O2的电子式为,很明显,实验证实了溶液a中H2O2的存在,应用同位素示踪原理可以表
示反应的机理,写出Na218O2与H2O反应的化学方程式2Na218O2+2H2O═2Na18OH+2NaOH+18O2↑.
(2)操作Ⅱ中红色褪去的可能原因是溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应.
(3)用反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++502↑+8H2O测定溶液a中H2O2含量.取20.00mL溶液a,用稀H2SO4(填化学式)酸化,用0.002mol•L-1KMnO4溶液滴定,至终点时平均消耗10.00mLKMnO4溶液.滴定时KMnO4溶液应装在酸(填酸或碱)式滴定管中,终点确定的方法是滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色,且半分钟内不变色,经计算溶液a中c(H2O2)=0.0025mol•L-1
(4)向溶液a中滴加FeSO4溶液,发生反应的离子方程式为4H2O2+4Fe2++6H2O=O2↑+4Fe(OH)3↓+8Na+
(5)向FeSO4溶液中加入一定量Na202固体,并以物质的量为2:1发生反应,反应中无气体生成,写出
反应的离子方程式3Na2O2+6 Fe2++6H2O=6Na++4Fe(OH)3↓+2Fe3+
16.高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为N2、CO、CO2、H2O等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,CO2、N2的含量分别占15%、55%.回答下列问题:
(1)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是N2、CO(写化学式).
(2)高炉煤气中CO具有较高的利用价值,可以与H2合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+35.7kJ/mol.
(3)高炉煤气中N2的含量较高,利用CO前需要对CO 进行富集,实现CO和N2的分离.
①工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的热化学方程式CH3COOCu(NH32(aq)+CO(g)═CH3COOCu(NH3)2•CO(aq)△H<0.吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现CO与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有升温或减压(写出一种即可).
②到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO.图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图:

PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2脱除(保证PSA-I吸附CO2的时间),“放空气体”的主要成分为氮气.
(4)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe (s)+3CO2(g).该反应在不同温度下的平衡常数如表所示:
温度/℃100011151300
平衡常数4.03.73.5
①该反应的△H<0(填“>““<”或“=“).
②欲提高上述反应中CO 的转化率,可采取的措施是ab.
a.适当降低反应体系的温度        
b.及时移出体系中的CO
c.加入合适的催化剂             
 d.减小容器的容积
e.增大Fe2O3的量.
 0  160560  160568  160574  160578  160584  160586  160590  160596  160598  160604  160610  160614  160616  160620  160626  160628  160634  160638  160640  160644  160646  160650  160652  160654  160655  160656  160658  160659  160660  160662  160664  160668  160670  160674  160676  160680  160686  160688  160694  160698  160700  160704  160710  160716  160718  160724  160728  160730  160736  160740  160746  160754  203614 

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