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的关系曲线如下图所示,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下图所示。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-1 |
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.该温度下,反应的平衡常数的值为3/16 |
E.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)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,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)__________c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
钠、铝、碳、硅是四种常见的化学元素。请回答下列问题:
(1)五种元素中,原子半径最大的是_________(填元素符号),单质广泛用作半导体材料的是______(填化学式)。
(2)铝在周期表中位于第________周期第________族,氧化铝在另三种元素之一的最高价氧化物对应的水化物溶液中可溶解,写出反应的离子方程式:____________。
(3)工业上由下列物质冶炼相应金属时与冶炼铝采用相同方法的是________(填选项代号)。
A.Fe2O3 | B.MgCl2 | C.NaCl | D.HgO |
(4)生产上常利用金属铝与Fe2O3在高温下的反应来进行焊接钢轨,请写出该反应的化学方程式:______。
(1)过氧化钠可用于呼吸面具或潜艇中的氧气来源,则人呼出的气体与过氧化钠反应的化学方程式为: 、 。
(2)新生成的氢氧化亚铁在空气中会迅速变灰绿色、最后变为红褐色,其化学方程式为: 。
(3)铝制餐具长时间存放酸性、碱性或咸的食物,就会受到腐蚀。其中碱性食物与铝制品的氧化膜发生反应的离子方程式为 。
(1)地壳中含量最高的金属是 ,NaHCO3俗称 ,制造计算机芯片的半导体材料是 ,水晶项链的主要成分是 。
(2)在反应3Cu+8 HNO3(稀)="=" 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,失去电子的是_________(填元素符号),被还原的是_______(填元素符号)。当产生标况下4.48 L气体时消耗单质铜 g,此时转移了_______ mol电子。
室温下,用0.10mol/LKOH溶液滴定10.00mL0.10mol/LH2C2O4(二元弱酸)溶液,所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答:
(1)点①所示溶液中,Kw=_____________。
(2)点②所示溶液中的电荷守恒式为_____________________。
(3)点③所示溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为___________________。
(4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10mol/L=___________。
(1)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的正极反应式为________________。
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_________________。
A.铜 | B.锡 | C.锌 | D.石墨 |
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极上。
(2)根据反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4设计的双液原电池如图所示。
①电极Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯A中的电解质溶液为______________(填化学式)。
②电极Ⅱ发生的电极反应式为___________________。
(3)某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu。
①电极Ⅰ为_________极(填“正”“负”或“阴”“阳”),发生___________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为_______________;电极Ⅲ为_______________极(填“正”“负”或“阴”“阳”)。
②盐桥中盛有含KNO3溶液的琼脂,盐桥中的K+向_____________极(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)移动。