化学变化中的能量转换对于生产具有重大意义和研究价值。回答下列问题:
(l)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
①过程Ⅰ能量__ (填“释放”或“吸收”。
②已知:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g) △H═+41kJ•mol-1:
2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g) △H═-128kJ•mol-1:
3CO2(g)+9H2(g)═C3H6(g)+6H2O(g) △H═+157.5kJ•mol-l
C2H4(g)+C3H6(g)+H2(g)═C5H12(异戊烷,g) △H=+267.6kJ•mol-1。
则5CO(g)+11H2(g)═C5H12(异戊烷,g)+5H2O(g)△H=__ kJ•mol-1。
(2)一种铜版画雕刻用的酸性蚀刻液的有效成份是CuCl2,蚀刻反应为:Cu2++Cu+6Cl-═2CuCl32-。工业上用电解法将CuCl32-转化为Cu2+,使蚀刻液再生并回收金属Cu。装置如图(电极不参与反应)。
①再生的CuCl2蚀刻液为流出液__ (填“a”或“b”)。
②写出N极的电极反应:__ 。
③装置中使用___ 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。若电解池工作前,阴极室和阳极室中电解液质量相等,当转移0.1mol电子,流出液未流出时,两侧电解液的质量差为__ g。
(l)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
①过程Ⅰ能量
②已知:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g) △H═+41kJ•mol-1:
2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g) △H═-128kJ•mol-1:
3CO2(g)+9H2(g)═C3H6(g)+6H2O(g) △H═+157.5kJ•mol-l
C2H4(g)+C3H6(g)+H2(g)═C5H12(异戊烷,g) △H=+267.6kJ•mol-1。
则5CO(g)+11H2(g)═C5H12(异戊烷,g)+5H2O(g)△H=
(2)一种铜版画雕刻用的酸性蚀刻液的有效成份是CuCl2,蚀刻反应为:Cu2++Cu+6Cl-═2CuCl32-。工业上用电解法将CuCl32-转化为Cu2+,使蚀刻液再生并回收金属Cu。装置如图(电极不参与反应)。
①再生的CuCl2蚀刻液为流出液
②写出N极的电极反应:
③装置中使用
更新时间:2020-03-26 12:19:16
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【推荐1】已知(Ⅰ)、(Ⅱ)反应在一定条件下焓变及平衡常数如下:
2H2(g)+S2(g)⇌2H2S(g) ΔH1 K1 (Ⅰ)
3H2(g)+SO2(g)⇌2H2O(g)+H2S(g) ΔH2 K2 (Ⅱ)
(1)用ΔH1、ΔH2表示反应4H2(g)+2SO2(g)=S2(g)+4H2O(g)的ΔH=________ 。
(2)回答下列反应(Ⅰ)的相关问题:
①温度为T1,在1 L恒容容器中加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,10 min时反应达到平衡。测得10 min内v(H2S)=0.08 mol·L-1·min-1,则该条件下的平衡常数为________ 。
②温度为T2时(T2>T1),在1 L恒容容器中也加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,建立平衡时测得S2的转化率为25%,据此判断ΔH1________ 0(填“>”或“<”),与T1时相比,平衡常数K1__ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)常温下,用SO2与NaOH溶液反应可得到NaHSO3、Na2SO3等。
①已知Na2SO3水溶液显碱性,原因是________________ (写出主要反应的离子方程式),该溶液中,c(Na+)______ 2c(SO32-)+c(HSO3-)(填“>”“<”或“=”)。
②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物质的量分数随pH变化曲线如图所示(部分),根据图示,则SO32-的水解平衡常数=________ 。
2H2(g)+S2(g)⇌2H2S(g) ΔH1 K1 (Ⅰ)
3H2(g)+SO2(g)⇌2H2O(g)+H2S(g) ΔH2 K2 (Ⅱ)
(1)用ΔH1、ΔH2表示反应4H2(g)+2SO2(g)=S2(g)+4H2O(g)的ΔH=
(2)回答下列反应(Ⅰ)的相关问题:
①温度为T1,在1 L恒容容器中加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,10 min时反应达到平衡。测得10 min内v(H2S)=0.08 mol·L-1·min-1,则该条件下的平衡常数为
②温度为T2时(T2>T1),在1 L恒容容器中也加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,建立平衡时测得S2的转化率为25%,据此判断ΔH1
(3)常温下,用SO2与NaOH溶液反应可得到NaHSO3、Na2SO3等。
①已知Na2SO3水溶液显碱性,原因是
②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物质的量分数随pH变化曲线如图所示(部分),根据图示,则SO32-的水解平衡常数=
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【推荐2】消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1) 化学上采用NH3处理NxOy不仅可以消除污染,还可作为工业生产的能量来源。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-177kJ/mol
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) △H=-1253.4kJ/mol
则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为___________________ 。
(2)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。不同温度下,向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应,测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图所示。
①M点的v正_________ Q点的v正(填“>”“<”或“=”)。
②T3温度下,将1molN2和3molH2充入2L的密闭容器中,维持压强为60MPa不变,达到N点的平衡状态,反应的浓度平衡常数K=_____________ (用最简分数表示),M点的平衡常数比N点的平衡常数_________ (填“大”“小”或“相等”)。
(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。写出总反应化学方程式:_____________ 。
②取一定量的含氨氮废水,改变加入次氯酸钠的用量,反应一段时间后,溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)∶m(NH3)的变化情况如上图所示。点B剩余NaClO含量低于点A的原因是____ 。当m(NaClO)∶m(NH3)>7.6时,水体中总氮去除率反而下降,可能的原因是__________ 。
(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2,工作原理如题图所示。若阳极生成标准状况下2.24 L气体,理论上可除去NO3-的物质的量为_____ mol。
(1) 化学上采用NH3处理NxOy不仅可以消除污染,还可作为工业生产的能量来源。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-177kJ/mol
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) △H=-1253.4kJ/mol
则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为
(2)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。不同温度下,向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应,测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图所示。
①M点的v正
②T3温度下,将1molN2和3molH2充入2L的密闭容器中,维持压强为60MPa不变,达到N点的平衡状态,反应的浓度平衡常数K=
(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。写出总反应化学方程式:
②取一定量的含氨氮废水,改变加入次氯酸钠的用量,反应一段时间后,溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)∶m(NH3)的变化情况如上图所示。点B剩余NaClO含量低于点A的原因是
(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2,工作原理如题图所示。若阳极生成标准状况下2.24 L气体,理论上可除去NO3-的物质的量为
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【推荐3】氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义,回答下列问题:
(1)工业上利用NH3与金属镓(Ga)在高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),反应的热化学方程式为2Ga(s)+ 2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-30.8kJ/mol。下列说法正确的是___________(填标号)。
(2)肼(N2H4,液态)与四氧化二氮(N2O4)分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂,涉及的反应有:
Ⅰ.N2(g) +2O2(g)=2NO2(g) ΔH= +66.4kJ/mol;
Ⅱ.N2H4(l) +O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol;
Ⅲ.2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9kJ/mol;
①常温下,表示肼燃烧热的热化学方程式为___________ [已知: H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol]。
②N2H4(l)和四氧化二氮(N2O4)反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式为___________ 。
③反应Ⅰ的能量变化与下列物质间的能量变化相符的是___________ (填标号)。
A.铝热反应 B.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应
C. C与二氧化碳生成一氧化碳的反应 D.金属钠与水的反应
(3)可利用如图电解装置将硝酸工业尾气中的NO转化为NH4NO3(假设两电极均为惰性电极)。
①N电极上发生___________ (填“氧化”或“还原”)反应,判断的理由为___________ 。
②M电极上的电极反应式为___________ 。
③常温下,0.1mol/L的NH4NO3溶液的pH约为___________ (保留2位有效数字),该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________ [Kb(NH3·H2O)≈2×10-5,lg2≈0.3]
(1)工业上利用NH3与金属镓(Ga)在高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),反应的热化学方程式为2Ga(s)+ 2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-30.8kJ/mol。下列说法正确的是___________(填标号)。
A.每断裂6 mol N- H键,同时放出 30.8 kJ热量 |
B.每生成0.2 mol GaN(s),同时生成6.72 L H2(g) |
C.该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量 |
D.当ΔH的大小不再随时间而改变时,该反应达到平衡状态 |
(2)肼(N2H4,液态)与四氧化二氮(N2O4)分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂,涉及的反应有:
Ⅰ.N2(g) +2O2(g)=2NO2(g) ΔH= +66.4kJ/mol;
Ⅱ.N2H4(l) +O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol;
Ⅲ.2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9kJ/mol;
①常温下,表示肼燃烧热的热化学方程式为
②N2H4(l)和四氧化二氮(N2O4)反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式为
③反应Ⅰ的能量变化与下列物质间的能量变化相符的是
A.铝热反应 B.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应
C. C与二氧化碳生成一氧化碳的反应 D.金属钠与水的反应
(3)可利用如图电解装置将硝酸工业尾气中的NO转化为NH4NO3(假设两电极均为惰性电极)。
①N电极上发生
②M电极上的电极反应式为
③常温下,0.1mol/L的NH4NO3溶液的pH约为
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【推荐1】叠氮化钠()不溶于乙醚,微溶于乙醇,易溶于水,常用于汽车安全防护袋的气源,汽车发生剧烈碰撞时,立即自动充气。实验室模拟尿素法制备水合肼()并利用其进一步反应制取的流程如下:
已知:①易溶于水,具有强还原性,易被氧化成N2;
②一定条件下,碱性NaClO溶液与尿素溶液反应生成
(1)写出反应器1中生成水合肼的化学方程式:___________ 。
(2)反应器2中加入无水乙醚的作用是___________ 。
(3)已知亚硝酸乙酯的结构简式为。写出反应器2中生成NaN3和的化学方程式:________ 。若生成39gNaN3,则该反应中转移电子的物质的量为_______ 。
(4)反应器1要控制 NaClO溶液的用量,其主要目的是___________ 。
(5)某实验室设计了如图所示装置制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成OH-和H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的___________ (填“H⁺”或“OH-”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应式为___________ 。
(6)对于反应中生成的碳酸钠,可以通过以下过程转化为亚硫酸钠。
常用作还原性漂白剂。在测定某液体葡萄糖中残留量时,取50.0mL样品,先通入足量 Cl2,再加入足量盐酸酸化的氯化钡溶液,充分反应,过滤,洗涤,干燥,称量固体质量为0.11g。通入足量Cl2发生反应的离子方程式为___________ ,该样品中残留量为___________ g·L−1。(以SO2计,结果保留1位小数)
已知:①易溶于水,具有强还原性,易被氧化成N2;
②一定条件下,碱性NaClO溶液与尿素溶液反应生成
(1)写出反应器1中生成水合肼的化学方程式:
(2)反应器2中加入无水乙醚的作用是
(3)已知亚硝酸乙酯的结构简式为。写出反应器2中生成NaN3和的化学方程式:
(4)反应器1要控制 NaClO溶液的用量,其主要目的是
(5)某实验室设计了如图所示装置制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成OH-和H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的
②石墨电极反应式为
(6)对于反应中生成的碳酸钠,可以通过以下过程转化为亚硫酸钠。
常用作还原性漂白剂。在测定某液体葡萄糖中残留量时,取50.0mL样品,先通入足量 Cl2,再加入足量盐酸酸化的氯化钡溶液,充分反应,过滤,洗涤,干燥,称量固体质量为0.11g。通入足量Cl2发生反应的离子方程式为
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【推荐2】合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨反应具有重要意义。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米Fe2O3作催化剂,H2O和N2为原料制备NH3.其工作原理如图1所示:
①阴极的电极反应式为_______ ;阴极的镍合金制成筛网的目的是_______ 。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的NH3中混有少量气体单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是_______ 。
(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图2所示。合成氨反应的热化学方程式为_______ 。生成NH3的历程中,速率最慢的反应的化学方程式为_______ 。
(3)科学家一直努力寻找提高合成氨效率的催化剂,一种新型高催化活性的催化剂Fe1-xO的催化活性与其中的关系如图3所示,则x=_______ (用分数表示)。
(4)H2在铁表面很容易解离成H原子,而N2在铁表面较难解离。为研究哈伯-博施合成氨反应中与H直接反应的是N2还是N,德国化学家格哈德·埃特尔设计如下实验:将铁催化剂置于真空容器中,通入一定量的N2,再向其中不断通入H2,同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。根据实验结果他提出了反应的机理,如图所示:
图中M的电子式为_______ 。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米Fe2O3作催化剂,H2O和N2为原料制备NH3.其工作原理如图1所示:
①阴极的电极反应式为
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的NH3中混有少量气体单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是
(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图2所示。合成氨反应的热化学方程式为
(3)科学家一直努力寻找提高合成氨效率的催化剂,一种新型高催化活性的催化剂Fe1-xO的催化活性与其中的关系如图3所示,则x=
(4)H2在铁表面很容易解离成H原子,而N2在铁表面较难解离。为研究哈伯-博施合成氨反应中与H直接反应的是N2还是N,德国化学家格哈德·埃特尔设计如下实验:将铁催化剂置于真空容器中,通入一定量的N2,再向其中不断通入H2,同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。根据实验结果他提出了反应的机理,如图所示:
图中M的电子式为
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【推荐3】电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。
(1)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
①电解饱和食盐水的化学方程式为_____ ;
②氢氧化钠溶液从图中_______ (填“a”“b”“c”或“d”,下同)处收集;
③当有1 mol Na+通过离子交换模时,产生氯气的体积(标准状况下)是_______ 。
(2)按如图1所示装置进行电解,A、B、C均为铂电极,回答下列问题。
已知一:甲槽电解的是200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,理论上两极所得气体体积随时间变化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积,电解前后溶液的体积变化忽略不计)。
①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为_____ mol·L-1,CuSO4的物质的量浓度为_____ mol·L-1。
已知二:乙槽为200 mL CuSO4溶液。
②当C极析出0.64 g物质时,乙槽溶液中生成的H2SO4为_____ mol。电解后,若使乙槽内的溶液完全复原,可向乙槽中加入_____ (填序号)。
A.Cu(OH)2 B.CuO C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3
③若通电一段时间后,向所得的乙槽溶液中加入0.2 mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度,则电解过程中转移的电子数为_____ (用NA表示阿伏加德罗常数)。
(1)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
①电解饱和食盐水的化学方程式为
②氢氧化钠溶液从图中
③当有1 mol Na+通过离子交换模时,产生氯气的体积(标准状况下)是
(2)按如图1所示装置进行电解,A、B、C均为铂电极,回答下列问题。
已知一:甲槽电解的是200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,理论上两极所得气体体积随时间变化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积,电解前后溶液的体积变化忽略不计)。
①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为
已知二:乙槽为200 mL CuSO4溶液。
②当C极析出0.64 g物质时,乙槽溶液中生成的H2SO4为
A.Cu(OH)2 B.CuO C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3
③若通电一段时间后,向所得的乙槽溶液中加入0.2 mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度,则电解过程中转移的电子数为
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【推荐1】高铁酸钾()是复合型的水处理剂,以废铁屑(含有、、油污等杂质)为原料制备的流程如下:
(1)热的溶液清洗废铁屑的目的是_________ 。
(2)氧化Ⅰ中被氧化成的离子方程式为________ 。
(3)溶液在不同下,的浓度随时间的变化如图所示。氧化Ⅱ制备时,选用的加料方式是_________ (填字母),原因是________ 。
A. 将、混合液与氧化Ⅰ所得溶液同时加入到反应容器中
B. 将、混合液缓慢加入到盛有氧化Ⅰ所得溶液的反应容器中
C. 将氧化Ⅰ所得溶液缓慢加入到盛有、混合液的反应容器中
(4)转化步骤中加入饱和溶液,析出晶体的原因是________ 。
(5)高铁酸钾是高效复合型的水处理剂的原因:①高铁酸钾有强氧化性,可以用于杀菌消毒;②________ 。
(6)高铁酸钾可用于高铁电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为,放电时正极的电极反应式为________ 。
(1)热的溶液清洗废铁屑的目的是
(2)氧化Ⅰ中被氧化成的离子方程式为
(3)溶液在不同下,的浓度随时间的变化如图所示。氧化Ⅱ制备时,选用的加料方式是
A. 将、混合液与氧化Ⅰ所得溶液同时加入到反应容器中
B. 将、混合液缓慢加入到盛有氧化Ⅰ所得溶液的反应容器中
C. 将氧化Ⅰ所得溶液缓慢加入到盛有、混合液的反应容器中
(4)转化步骤中加入饱和溶液,析出晶体的原因是
(5)高铁酸钾是高效复合型的水处理剂的原因:①高铁酸钾有强氧化性,可以用于杀菌消毒;②
(6)高铁酸钾可用于高铁电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为,放电时正极的电极反应式为
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【推荐2】的综合利用是解决温室问题的有效途径。回答下列问题:
(1)用制备甲醇可实现碳循环,一-种制备方法为
已知:①
②
该制备反应的_______ 。升高温度,该制备甲醇反应的的平衡转化率_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)已知反应的,,其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=总压×物质的量分数)。在下,按初始投料比、、,得到不同压强条件下的平衡转化率关系图:
①a、b、c各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为_______ (用字母表示)。
②N点在b曲线上,时的压强平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③条件下,某容器测得某时刻,,,此时_______ (保留两位小数)。
(3)用电解法将转化为燃料是实现碳循环的一种途径,原理如图所示。铜电极上产生的电极反应式为_______ ,若阴极只产生、、,且生成速率相同,则相同条件下电极产生的与电极上产生的的物质的量之比为_______ 。
(1)用制备甲醇可实现碳循环,一-种制备方法为
已知:①
②
该制备反应的
(2)已知反应的,,其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=总压×物质的量分数)。在下,按初始投料比、、,得到不同压强条件下的平衡转化率关系图:
①a、b、c各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为
②N点在b曲线上,时的压强平衡常数
③条件下,某容器测得某时刻,,,此时
(3)用电解法将转化为燃料是实现碳循环的一种途径,原理如图所示。铜电极上产生的电极反应式为
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【推荐3】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物间的相互转化及脱除具有重要意义。
I.氮氧化物间的相互转化
(1)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步 2NO(g)N2O2(g) (快速平衡)
第二步 N2O2(g) + O2(g) = 2NO2(g) (慢反应)
①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1·c2(NO)·c(O2);NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2·c2(NO)·c(O2),k1与k2分别表示速率常数,则=________ 。
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是_________ (填序号)。
A.增大压强,反应速率常数一定增大
B.第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能
C.反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)2NO2(g)N2O4(g)(△H<0),用分压(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积)表示的平衡常数KP与(T为温度)的关系如图。
①能正确表示lgKP与关系的曲线是________ (填“a”或“b”)。
②298K时,在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2,平衡时NO2的分压为100kPa。已知KP =2.7×10-3 kPa-1,则NO2的转化率为__________ 。
II.烟气中氮氧化物的脱除
(3)以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H1
副反应:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1267.1kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-907.3 kJ/mol
①△H1=____________ 。
②将烟气按一定的流速通过脱硝装置,测得出口NO的浓度与温度的关系如图1,试分析脱硝的适宜温度是______ (填序号)。温度超过1000 ℃,NO浓度升高的原因是________ 。
a.<850℃ b.900~1000℃ c.>1050 ℃
(4)以连二亚硫酸盐(S2O42-)为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如图2。阴极的电极反应式为_________ ,电解槽中的隔膜为_______ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
I.氮氧化物间的相互转化
(1)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步 2NO(g)N2O2(g) (快速平衡)
第二步 N2O2(g) + O2(g) = 2NO2(g) (慢反应)
①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1·c2(NO)·c(O2);NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2·c2(NO)·c(O2),k1与k2分别表示速率常数,则=
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是
A.增大压强,反应速率常数一定增大
B.第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能
C.反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)2NO2(g)N2O4(g)(△H<0),用分压(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积)表示的平衡常数KP与(T为温度)的关系如图。
①能正确表示lgKP与关系的曲线是
②298K时,在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2,平衡时NO2的分压为100kPa。已知KP =2.7×10-3 kPa-1,则NO2的转化率为
II.烟气中氮氧化物的脱除
(3)以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H1
副反应:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1267.1kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-907.3 kJ/mol
①△H1=
②将烟气按一定的流速通过脱硝装置,测得出口NO的浓度与温度的关系如图1,试分析脱硝的适宜温度是
a.<850℃ b.900~1000℃ c.>1050 ℃
(4)以连二亚硫酸盐(S2O42-)为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如图2。阴极的电极反应式为
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【推荐1】消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1)已知:反应Ⅰ N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=a kJ·mol-1
反应Ⅱ 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
反应Ⅲ 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
①写出NO2和NH3反应生成N2和液态水的热化学反应方程式______ 。
②反应Ⅰ中各物质所含化学键键能总和数据如下表,a=______ 。
(2)用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。该图示的总反应化学方程式为______ 。
(3)某微生物膜技术能利用电解原理将弱碱性水中的NO还原为N2,工作原理如图所示。
①写出阴极的电极反应式:______ 。
②理论上,若除去0.04 mol NO,阳极生成气体的体积为______ 。(标准状况)
(1)已知:反应Ⅰ N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=a kJ·mol-1
反应Ⅱ 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
反应Ⅲ 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
①写出NO2和NH3反应生成N2和液态水的热化学反应方程式
②反应Ⅰ中各物质所含化学键键能总和数据如下表,a=
物质 | N2 | O2 | NO |
每摩尔物质所含键能总和/kJ·mol-1 | 946 | 498 | 630 |
(3)某微生物膜技术能利用电解原理将弱碱性水中的NO还原为N2,工作原理如图所示。
①写出阴极的电极反应式:
②理论上,若除去0.04 mol NO,阳极生成气体的体积为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐2】砷化镓作为二代半导体材料,有半导体贵族之称。从砷化镓废料(主要成分为)中回收砷和镓的工艺流程如下:
已知镓与铝性质相似。
(1)“碱浸”时温度不能过高的原因是_______ 。
(2)“滤渣II”的成分为_______ (写名称)。
(3)写出“碱浸”时砷化镓与氢氧化钠、过氧化氢溶液反应的化学方程式_______ 。
(4)写出“中和”沉镓的离子方程式_______ 。
(5)由“中和”后的“滤液”得到晶体的操作为_______ 、_______ 、_______ 、洗涤、低温干燥。
(6)“旋流电积”时若用惰性电极电解水溶液得到金属镓,则电解后溶液的为_______ (假定电解过程中溶液的体积不变)。
已知镓与铝性质相似。
(1)“碱浸”时温度不能过高的原因是
(2)“滤渣II”的成分为
(3)写出“碱浸”时砷化镓与氢氧化钠、过氧化氢溶液反应的化学方程式
(4)写出“中和”沉镓的离子方程式
(5)由“中和”后的“滤液”得到晶体的操作为
(6)“旋流电积”时若用惰性电极电解水溶液得到金属镓,则电解后溶液的为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】如图所示甲、乙两池电极材料均为铁棒与铂棒,请回答下列问题:
(1)若电池中均为溶液,则下列说法正确的是____ (填标号)。
A.一段时间后,甲、乙两池中Pt棒上都有红色物质析出
B.甲池中Fe棒上发生氧化反应,乙池中Fe棒上发生还原反应
C.甲池中向Fe棒移动,乙池中向Pt棒移动
D.一段时间后,甲池中Fe棒质量减少,乙池中Fe棒质量增加
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液。
①写出乙池中总反应的化学方程式:_____ ,乙池中Pt棒上的电极反应属于____ (填“氧化”或“还原”)反应。
②甲池中Pt棒上的电极反应式是_______ 。
③室温下,若乙池转移0.02mol电子后停止实验,该池中溶液体积为2000mL,则溶液混合均匀后______ 。
(1)若电池中均为溶液,则下列说法正确的是
A.一段时间后,甲、乙两池中Pt棒上都有红色物质析出
B.甲池中Fe棒上发生氧化反应,乙池中Fe棒上发生还原反应
C.甲池中向Fe棒移动,乙池中向Pt棒移动
D.一段时间后,甲池中Fe棒质量减少,乙池中Fe棒质量增加
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液。
①写出乙池中总反应的化学方程式:
②甲池中Pt棒上的电极反应式是
③室温下,若乙池转移0.02mol电子后停止实验,该池中溶液体积为2000mL,则溶液混合均匀后
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