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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:113 题号:5691343
氮的氧化物是主要的空气污染物,目前消除氯氧化物污染的方法有多种。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1(Ⅰ)
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1(Ⅱ)
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1(Ⅲ)
①写出CH4 (g)与NO2 (g)反应生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式:________
②为研究不同条件下对上述反应( Ⅱ )的影响,在恒温条件下,向2 L 的恒容密闭容器中加入0.2mol CH4和0.4mol NO2,10min反应(Ⅱ)达到平衡,测得l0min内v(NO)=5×10-3mol/(L·min),则平衡后n(CH4)=___mol,NO2的转化率a1=_________.其它条件不变,反应在恒压条件下进行,平衡时NO2的转化率a2____a1(填“大于” 小于”或“ 等于” )。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
时间
浓度(mol/L)
物质
NON2CO2
00.10000
100.0580.0210.021
200.0400.0300.030
300.0400.0300.030
400.0320.0340.017
500.0320.0340.017

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据   _________
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v(N2)= v(NO)
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变   
D.混合气体的密度保持不变
E.容器内压强保持不变
②在T℃时.该反应的平衡常数为_______ (保留两位小数);
③在30   min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是________
(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2, 研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.如图表示在其他条件不变时,反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) 中NO的浓度c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。

①该反应的ΔH____0(填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1 >S2,在图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。____

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请回答下列问题:
(1)已知:25℃、101kPa时,
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)   H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g)   H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)   H=-1065kJ/mol
根据以上信息写出用MnO2脱硫的热化学方程式是______
(2)第二步加入MnCO3其原因是______
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资料卡片

物质

熔点

沸点

SiCl4

-70℃

57.6℃

TiCl4

-25℃

136.5℃

I. 将干燥后的金红石(主要成分TiO2,主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4
II. 将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4
III. 在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
IV. TiO2·xH 2O高温分解得到TiO2
①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是________。II中所采取的操作名称是_______
②III中反应的化学方程式是____________________________________________
③如IV在实验室完成,应将TiO2·xH2O放在________(填仪器编号)中加热。

   


(2)根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法。

   


①废水I若采用CO2处理,离子方程式是________________
②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c(HCO)越大,净水效果越好,这是因为______________
③废水III中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):Hg2++______=CH3Hg++H+,我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0.05 mg/L。若某工厂排放的废水1 L中含Hg2+ 3×10-7mol,是否达到了排放标准__(填“是”或“否”)。
④废水Ⅳ常用C12氧化CN成CO2和N2,若参加反应的C12 与CN-的物质的量之比为5︰2,则该反应的离子方程式为__________
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(1)CO2的重整用CO2和H2为原料可得到CH4燃料。
已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ/mol
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