2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾天气的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
②在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)= 。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH="-867" kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) ΔH="-56.9" kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为 。
③常温下,0.1 mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOO-平衡常数Kh= 。
有下列各组物质,请按要求填入序号:
A.O2和O3 |
B.![]() ![]() |
C.CH2=CH-CH2-CH3和![]() |
D.![]() ![]() |
E.和
①_________组两物质互为同位素。②_________组两物质互为同素异形体。③_________组两物质属于同系物。④_________组两物质互为同分异构体。⑤_________组中的物质是同一物质
利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中,不同氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)也不同,根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。
(1)下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)只有一个的是 。
A.CH3CH3 | B.CH3COOH | C.CH3COOCH3 | D.CH3OCH3 |
(2)化合物A的分子式是C3H6O,A的核磁共振氢谱图如下图所示,则A的结构简式为: 。
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H4Br2的结构,简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H4Br2分子结构的方法是: 。
碘溶于碘化钾溶液中形成I3-,并建立如下平衡:I3- I-+ I2。实验室可以通过氧化还原滴定法测定平衡时I3-的浓度。
实验原理:
为了测定平衡时的c(I3-),可用过量的碘与碘化钾溶液一起摇动,达平衡后取上层清液用标准的Na2S2O3滴定:2 Na2S2O3 + I2 =" 2NaI" + Na2S4O6。由于溶液中存在I3- I-— + I2的平衡,所以用硫代硫酸钠溶液滴定,最终测得的是I2和I3-—的总浓度,设为c1,c1 = c(I2)+c(I3-);c(I2) 的浓度可用相同温度下,测过量碘与水平衡时溶液中碘的浓度代替,设为c2,则c(I2)= c2,c(I3-)=c1 —c2;
实验内容:
(1)用一只干燥的100 mL 碘量瓶(测量过程中所用的一种密闭玻璃容器)和一只250 mL碘量瓶,分别标上1、2号,用量筒取80 mL 0.0100 mol.L-1 KI于1号瓶,取200 mL 蒸馏水于2号瓶,并分别加入0.5 g过量的碘。
(2)将两只碘量瓶塞好塞子,振荡30分钟,静置。
(3)分别取上层清液20 mL用浓度为c mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定。1号瓶消耗V1 mL Na2S2O3溶液,2号瓶消耗V2 mL Na2S2O3溶液。
(4)带入数据计算c(I3—)
试回答下列问题
①标准Na2S2O3溶液应装入 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),原因是 。
②碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞子,可能的原因是 。
③滴定时向待测液中加入的指示剂是 ,到达滴定终点时的现象为 。
④用c 、V1和V2表示c(I3-)为 mol·L-1。
⑤若在测定1号瓶时,取上层清液时不小心吸入了少量的I2固体,则测定的c(I3-)
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(12 分)CH3COOH是中学化学中常用的一元弱酸,请回答下列问题:
(1)若分别将pH=2的盐酸和醋酸稀释100倍,则稀释后溶液的pH:盐酸 醋酸(填“>”、“=”或“<”)。
(2)将100mL 0.1mol·L-1的CH3COOH溶液与50mL 0.2mol·L-1的NaOH溶液混合,所得溶液呈 性,原因 (用离子方程式表示)。
(3)已知某混合溶液中只含有CH3COO-、H+、Na+、OH-四种离子,且离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)> c(H+)> c(Na+)> c(OH-),则该溶液中含有的溶质为 。
(4)已知Ka(CH3COOH)= 1.76×10-5,Ka(HNO2)= 4.6×10-4,若用同浓度的NaOH溶液分别中和等体积且pH相等的CH3COOH和HNO2,则消耗NaOH溶液的体积关系为:
前者 后者(填“>,<或=”)
(5)已知25℃时,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠呈碱性,所以溶液的pH增大;乙同学给出另外一种不同于甲同学的解释,请你写出乙同学可能的理由
碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下,在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应:
W(s)+I2(g)WI2(g)ΔH<0
为模拟上述反应,在450℃时向一体积为2L的恒容密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量的钨,2min后反应达到平衡,测得碘蒸气浓度为0.005 mol·L-1。请回答下列问题:
(1)前两分钟内碘蒸气的反应速率为 。
(2)能够说明上述反应已经达到平衡状态的有 。
A.I2与WI2的浓度相等 |
B.容器内气体压强不再变化 |
C.W的质量不再变化 |
D.单位时间内,金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等 |
E.容器内混合气体的密度保持不变
(3)下图为该反应在450℃时的时间—速率图,则t2时刻改变的外界条件可能是 ,若t4时刻将容器压缩至一半(各物质状态不变),保持该条件至t6,请在图中画出t4到t6时间段内大致曲线图,并在相应曲线上标上υ3(正)、υ3(逆)