燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳等有害气体,常用下列方法处理,以减少对环境的污染。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
则1molCH4将NO2还原为N2的反应热为 ;
(2)除氮氧化物及CO外,汽车尾气中还含有碳氢化合物等污染物,下图是汽车尾气转化研究的示意图:表示的是Pt/Al2O3/Ba表面吸附与解吸作用的机理,氮氧
化物是NO2,碳氢化合物是CxHy
,写出两者反应的化学方程式: ,Pt/Al2O3/Ba的作用是 ;
(3)平衡常数K的数值大小,是衡量化学反应进行程度的标志,K的数值越大,化学反应的限度越大,反应物反应的越充分。在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
N2(g)+O2(g)2NO(g) K1=1×10-30 ㈠
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081 ㈡
2CO2 (g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 ㈢
①常温下,反应2H2O(g) 2H2(g)
+O2(g) 平衡常数K= ;
②关于以上反应,下列说法正确的是
A.![]() |
B.若升高温度,反应㈢的平衡常数K3将增大 |
C.若只增加压强,且反应物、生成物状态不变,反应㈠平衡不发生移动,平衡常数不变;反应㈡平衡朝正向移动,平衡常数增大 |
D.若增加汽车发动机空气的进气量,可同时减少氮氧化物和一氧化碳的排放 |
③基于环保法规,要求改装汽车尾气处理装置,达到使氮氧化物(NO)、一氧化碳转化为无污染、可排放的气体的目的。改装的方法主要是加入有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,在不改变其它条件的情况下,可使用催化剂除污染气体的原因: 。
以白云石(化学式表示为MgCO3·CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要成份 _____。则“轻烧”温度应不超过 _____。
(2)流程图中“加热反应”的化学方程式为 _ _________________________。
(3)沉淀过程溶液的pH=9.5,此时溶液中c(Mg2+)= _______(已知Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12)。
(4)该工艺中可以循环使用的物质是、(填化学式)。
(5)传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法,其优点是、。
(1)在298K时,1molCH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0 kJ。写出该反应的热化学方程式。现有CH4和CO的混合气体0.75mol,完全燃烧后,生成CO2气体和18克液态水,并放出515kJ热量,则CH4和CO的物质的量分别为、mol.
(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应是(填字母代号)。
a. CH4—e- + 2O2 ="=" CO2 + 2H2O
b. CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="=" 4OH-
d. O2—4 e- + 4H+ ="=" 2H2O
(3)在如图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为;如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入(填物质名称),其质量约为。
化合物IV为一种重要化工中间体,其合成方法如下:
(1)化合物I的化学式为;化合物IV除了含有-Br还有的官能团是。
(2)化合物II具有卤代烃的性质,在一定条件下能生成烯,该反应条件是。
(3)1mol化合物III与足量NaOH反应消耗NaOH的物质的量为mol。
(4)化合物IV能发生酯化反应生成六元环化合物V,写出该反应的化学方程式:。
(5)根据题给化合物转化关系及相关条件,请你推出(2-甲基-1,3-丁二烯)发生类似①的反应,得到有机物VI和VII,结构简式分别是为、,它们物质的量之比是。
某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为,总反应的离子方程式为。
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(2)上述实验反应一小段时间后,再把开关K与a连接,则B极的电极反应式为。
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,则可以设想用如下图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为。此时通过阴离子交换膜的离子数(填”大于”或”小于”或”等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为。
⑤燃料电池所用燃料可以是氢气,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。液态肼(分子式N2H4)可以在氟气中燃烧生成氮气和氟化氢。利用肼、氟气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式:.
A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质。写出其中D与水反应生成的酸名称 。
(2)若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写③反应的化学方程式 。
(3)若D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写④ 反应离子方程式 。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出② 反应的化学方程式 。
(5)若A是应用最广泛的金属。④ 反应用到A,②⑤ 反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写该反应的离子方程式 。