火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)="1.5" mol/L |
B.0~10 min内,氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min) |
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75 |
D.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小 |
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为
(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为: ;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+) c(NO3-)+c(OH-)(填“>”“=”或“<”)
现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式: A_____、 B_____、C______。
(2)写出下列反应离子方程式:反应③________________;反应⑤_________。
(3)检验F溶液中阳离子的方法:。
金属钠在氧气中充分燃烧生成产物是色,将所得产物投入水中,产物和水迅速发生反应,写出该反应的化学方程式:。向上所得溶液中加入FeSO4溶液,看到的现象:,此过程中发生的氧化还原反应的化学方程式:。
实验室需要配制2.0mol·L-1的NaCl溶液500 ml。
(1)本实验所必需的仪器有托盘天平(精确到0.1g)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、
以及等质量的两片滤纸。
(2)某学生在摇匀后发现液面低于刻度线再加水,会导致结果(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
洪灾过后,饮用水的杀菌消毒成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为;
(2)实验室常用软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸反应制Cl2,其化学方程式为MnO2+4HCl(浓)△ MnCl2+Cl2+ 2H2O,其中,氧化产物是(填化学式),氧化剂与还原剂的物质的量之比为,生成的Cl2在标准状况下的体积为672 ml ,则转移电子mol。
(3)检验Cl2已集满的方法:。
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
Ⅰ.一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应2HIH2+I2,H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2 min内 的平均反应速率v(HI)=_________。该温度下,H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K=_____。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_____是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
Ⅱ.常温下,将pH=3的盐酸a L分别与下列三种溶液混合,
结果溶液均呈中性。
①浓度为1.0 ×l0-3 mol.L-1的氨水b L;
②c(OH-)=1.0×10-3mol.L-l的氨水c L;
③c(OH-)=1.0×10-3 mol ·L-1的氢氧化钡溶液d L。则a、b、c、d之间由大到小的关系是:。
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人体及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。还原沉淀法是常用的一种方法。
(1)转化过程中存在平衡2CrO42- + 2H+Cr2O72- + H2O能说明反应到达平衡状态的是。
A.CrO42-和Cr2O72-的浓度相同 | B.2ν(Cr2O72-)=ν(CrO42-) |
C.溶液的pH值保持不变 | D.溶液颜色保持不变 |
(2)若1L转化后所得溶液中含铬元素质量为28.6g,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-(已知铬元素相对原子质量为52)。
①转化后所得溶液中c(Cr2O72-)=。
②已知:常温下该反应的平衡常数K=1014,上述转化后所得溶液的pH为。
(3)若常温下Ksp(Cr(OH)3) =10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至。