氮及其化合物与人类各方面有着密切的联系。Ⅰ现有一支15mL的试管,充满NO倒置于水槽中,向试管中缓缓通入一定量氧气,当试管内液面稳定时,剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为 mL。
Ⅱ目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-574kJ/mol"
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-1160kJ/mol"
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式 。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为:
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T0C)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______ ;(选填字母代号)
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②前20分钟,平均反应速率v(NO)= 。v(NO)=(0.1- 0.04)/ 20 = 0.003mol·L-1· min-1
③在T0C时,该反应的平衡常数为_______(保留两位小数);
④在30 min,改变某一条件反应重新达到平衡,则改变的条件是_______ 。
(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号 |
T(0C) |
NO初始浓度 (mol/L) |
CO初始浓度 (mol/L) |
催化剂的比 表面积(m2/g) |
Ⅰ |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
Ⅱ |
a |
b |
c |
124 |
Ⅲ |
350 |
d |
e |
124 |
上表中:a=_______,b=________,e=________ 。
工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Clˉ和SO42ˉ等杂质,为了提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠的工艺流程图如下:
已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子反应方程式为 、 。
(2)热的Na2CO3溶液有较强的去油污能力,其原因是(用离子方程式及必要的文字加以解释) 。
(3)“趁热过滤”时的温度应控制在 。
(4)已知:Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3(s)+10 H2O(g)△H=+532.36kJ·mol—1
Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9 H2O(g) △H=+473.63kJ·mol—1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 。
(5)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程图中虚线所示进行循环使用。请你分析实际生产中是否可行 ,其理由是 。
向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g),已知:平均反应速率vC=
vA;反应2 min时,A的物质的量减少了
,B的物质的量减少了
mol,有a mol D生成。回答下列问题:
(1)反应2 min内,vA=_____mol/(L·min);
(2)化学方程式中,x:y:p:q= ;
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为________;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5 a mol,则该反应的ΔH________0;(填“>”“<”或“=”)
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率_____,(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是 ;
②平衡时反应物的转化率________,(填“增大”、“减小”或“不变”)
理由是 。
H、C、N、O、Mg、Al、Si、S、Cu是中学化学中常见的元素,请根据题意回答与这些元素有关的问题:
(1)S简单离子的原子结构示意图为 。
(2)H2O2是实验中常用的“绿色氧化剂”,1molH218O2的中子数为____________。
(3)根据元素周期律,碳的非金属性强于硅,请用一个化学反应方程式表示_______________。
(4)粉末状的Si3N4对空气和水都不稳定,但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在一定条件下的密闭容器中热处理,可以得到对空气、水、和酸都相当稳定的固体材料,同时还可生成对水不稳定的Mg3N2,热处理后除去固体材料中未反应的Si3N4、MgO和Mg3N2的方法是 。
(5)某铜铝合金用足量稀硝酸完全溶解,得到标准状况下NO 11.2 L,再向溶液中加入过量氨水,充分反应后过滤。滤液深蓝色含有铜氨络离子-[Cu(NH3)4]2+,若沉淀质量为7.8g,则合金的质量为________g。
(6)将NO和NO2组成的混合气体通入如图所示的装置中,用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强(在通入混合气体之前,已通入一段时间的N2)。
已知:
(i)浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。
(ii)NaOH溶液与NO2能发生反应生成两种盐和水,NaOH溶液与NO不反应。
a.装置②、③、④中盛放的药品依次是_____ ___、 、 。
b.能够说明实验已成功的现象是____ 。
X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系(其中X、W单质,Y、Z为化合物,未列出反应条件)。
Ⅰ.若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则:
(1)向FeCl2溶液中加入X的水溶液,是溶液颜色变为棕黄色的微粒是 。
(2)工业上Z有多种用途,用化学方程式表示Z的一种用途 。
(3)生活中所用的Z加入了碘酸钾,过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐,此反应的离子方程式是 。
Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,Z是一种具有磁性的黑色晶体,则:
(1)X与Y反应的化学方程式是 。
(2)若用下列装置只进行Z + WX + Y反应(夹持装置未画出):
①完成此实验有多步操作,其中三步是:a.点燃酒精灯,b.滴加盐酸,c.检验气体纯度
这三步操作的先后顺序是 (填字母)。
②为保证实验成功,上述装置需要改进,方法是(用文字叙述) 。
(3)将3.48 g Z加入50 mL 4 mol/L的稀HNO3中充分反应,产生112 mL的NO(标准状况),向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀。当沉淀量最多时,至少需要加入2 mol/L的NaOH溶液 mL (精确到0.1)。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:
(1)反应生成ClO2气体需要X酸酸化,X酸可以为 。
A.盐酸 | B.稀硫酸 | C.硝酸 | D.H2C2O4溶液 |
(2)吸收塔内的温度不能过高的原因为 。
(3)ClO2被S2-还原为ClO2-、Cl-转化率与pH关系如图。写出pH≤2时ClO2与S2-反应的离子方程式_______ 。
(4)ClO2对污水中CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN-a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,生成了两种无毒无害的气体,其离子反应方程式_____ _______;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _____________ mol。