使用化石燃料的汽车在给人类带来便利的同时,其排放出的尾气也会污染环境,降低汽车尾气有害成份是减轻大气污染的重要途径;研制开发使用新型能源的汽车更具有现实意义。
(1)已知下列热化学方程式:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
N2 (g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+27kJ·mol-1
加装有催化转化器的汽车尾气排放时反应方程式为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ,该反应的ΔH为________;假设此变化过程热量变化共有59.3kJ,则转移的电子为______NA(NA表示阿伏加德罗常数)。
(2)某科研机构在实验室中对NO、CO之间的反应进行了探究:他们将2molNO、1molCO充入一个1L固定容积的容器中,测出反应过程中各物质的浓度变化并绘制成右图(0~15min内)
①此温度下该反应的平衡常数为__________;15min时,改变某种条件后c(N2)变化如下图(15min~35min)所示,则改变的条件可能是____
a.降低温度 b.缩小容器容积
c.增加CO2的量 d.升高温度
②若N2在0~5分钟、10~15分钟、15~30、30~35分钟的平均反应速率分别记为(0~5)、
(10~15)、
(15~30)、
(30~35)。四者之间的大小关系为________________,
③若保持温度不变,在12min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,则平衡将___________移动(填“向左”、“向右”、“不”)。
(3)高铁电池具有能量密度高、原料丰富成本低廉,绿色无污染不需要回收等特点,它己成为电动汽车首选的电池,其工作原理为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+4KOH
+2Fe(OH)3。则放电时,负极材料是________,正极上的电极反应式为_________________充电时阴极附近溶液pH_______(填增大、减小、不变)。
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) ΔH1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160kJ·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)
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ΔH3
0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol 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10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol·L-1 |
B.0~10min内,氢气的平均反应![]() |
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)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。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程式为 。
(4)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: NH+H2O
NH3·H2O+H+ ;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(NO)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)。
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO、SO、Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)M为电源的 极(填写“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 、 (填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体为 mol。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式: 。
(4)若电解后甲溶液的体积为10L,则该溶液的pH为 。
(5)要使丙恢复到原来的状态,应加入适量的 (填写化学式)。
利用芳香烃X和链烃Y可以合成紫外线吸收剂BAD,已知G不能发生银镜反应,BAD结构简式为:
OHCOOCCH3CH3OOCOH
BAD的合成路线如下:
试回答下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:Y ;D;
H 。
(2)属于取代反应的有 ①②⑤ (填数字序号)。
(3)1mol BAD最多可与含 mol NaOH的溶液完全反应。
(4)写出反应④的化学方程式 。
A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,在周期表中B与A、C相邻,C的最外层电子数是其电子总数的3/4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的化合物X、Y、Z。试回答:
(1)在X、Y、Z三种化合物中稳定性由强到弱的顺序是 。
(2)若由A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物,1mol该化合物中含有10mol原子,则该化合物受热分解的化学方程式为 。
(3)Y跟HCl反应生成固体W。该固体跟有毒的工业盐NaNO2的水溶液混合加热,NaNO2中的化学键被完全破坏,当有1mol NaNO2发生反应时,共有3mol电子转移,该反应的化学方程式为 。
(4)常温下,pH=5的W的水溶液和HCl的稀溶液中由水电离出来的H+离子浓度之比为 。
(1)室温时氢氧化钙的溶度积Ksp=4.7×10-6,室温时将9mL 0.02mol·L-1的氯化钙溶液与1mL pH=13的氢氧化钠溶液混合后(溶液体积可直接加和),溶液中
沉淀析出(填有或无)。
(2)2.24升(标准状态)氨气通入250mL浓度为0.1mol·L-1的硫酸溶液中,充分反应后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)用下图完成相应实验。
①断开K1,闭合K2接通直流电源,写出阳极的电极反应式 ;
②电解一段时间后,当两石墨棒均有气体包围时,切断K2闭合K1,发现电路中有电流通过。写出a极的电极反应式 。