【题目】运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)+N2(g)H=-746kJ·mol-1。
写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施______________、______________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)
N2(g)+CO2(g)
H。恒容恒温条件下,向体积相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中NO的物质的量[n(NO)]随反应时间(t)的变化情况如表所示:
t/min n(NO)/mol 容器 | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
甲/400℃ | 2.00 | 1.5 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙/400℃ | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
丙/T℃ | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①H______________0(填“>”或“<”);
②乙容器在160min时,v正_________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某温度下,向体积为2L的恒容真空容器中通入2.0molNO2,发生反应:2NO2(g)
N2O4(g)H=-57.0kJ·mol-1,已知:v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数。测得NO2的体积分数[x(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
x(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.50 | 0.50 |
①
的数值为______________;
②已知速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k1增大的倍数___________k2增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
(4)用间接电化学法除去NO的过程,如图所示:
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①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:______________;
②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:______________。
【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂。下图是草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
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已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为______________。
(2)1molNaClO3在浸出液中发生反应时,转移的电子数为_________。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2只得到两种沉淀,则沉淀I的成分为______________(填化学式,下同);萃取剂层含锰元素,则沉淀Ⅱ的主要成分为______________。
(4)操作Ⅰ包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2~3、________、________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中,不同温度范围内得到一种不同的固体物质,其质量如表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程产生的气体只有水蒸气和CO2,则290~320℃范围内,剩余固体物质的化学式为______________。