超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 , 化学方程式如下:2NO + 2 CO2CO2 + N2 ,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间 /s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/mol·L—1 |
1.00×10—3 |
4.50×10—4 |
2.50×10—4 |
1.50×10—4 |
1.00×10—4 |
1.00×10—4 |
c(CO)/mol·L—1 |
3.60×10—3 |
3.05×10—3 |
2.85×10—3 |
2.75×10—3 |
2.70×10—3 |
2.70×10—3 |
请回答:(以下各题均不考虑温度变化对催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速度v (N2)= 。
(2)在该温度下,反应的平衡常数K= ;若升高温度时K值变小,则该反应的ΔH 0(填写“>”、“<”、“=”)。
(3)若在容器中发生上述反应,达平衡后,下列措施能提高NO转化率的是
A. 选用更有效的催化剂 B. 升高反应体系的温度
C. 降低反应体系的温度 D. 缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组对比实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下面设计表的空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 |
T / ℃ |
NO初始浓度 ( mol·L—1 ) |
CO初始浓度 ( mol·L—1 ) |
催化剂的比表面积 ( m2·g—1 ) |
Ⅰ |
280 |
1.20 × 10—3 |
5.80 × 10—3 |
82 |
Ⅱ |
|
|
|
124 |
Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
自来水生产的流程示意图见下:
⑴ 混凝剂除去悬浮物质的过程(填写序号)
①只是物理变化②只是化学变化③是物理和化学变化
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成沉淀。
⑵ 实验室过滤操作所用到的玻璃仪器是。
⑶ 我们有时感觉自来水“有漂白粉气味”是因为使用了氯气消毒,请写出有关的化学反应方程式。
下列物质中,可以作为氯气的代用品。(填写序号)
①臭氧②NH3(液)③K2FeO4④SO2
⑷ 有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时,先后把水通过分别装有离子交换树脂和离子交换树脂的离子交换柱。(填“阴”或“阳”)
⑸ 测定水中的溶解氧:量取20mL水样,迅速加入MnSO4和KOH混合溶液,再加入KI溶液,立即塞好塞子,振荡使完全反应。打开塞子,迅速加入适量硫酸溶液,此时有碘单质生成。用0.10mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘,消耗了6.00mL Na2S2O3溶液。已知在碱性溶液中,氧气能迅速氧化Mn2+,生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质,本身重新还原为Mn2+。
上述过程发生的反应可表示为:2Mn2++4OH-+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
求水中的溶解氧量(以mg·g-1为单位)
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42—等杂质,提纯工艺线路如图所示:
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
Ⅱ.有关物质的溶度积如下
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(0H)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp |
4.96×10-9 |
6.82×10-6 |
4.68×10-6 |
5.61×10-12 |
2.64×10-39 |
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时,反应的离子方程式为。向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Fe3+)=。
(2)“母液”中除了含有Na+、CO32—外,还含有等离子。
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线进行循环使用。请你分析在实际工业生产中是否可行:(填“可行”或“不可行”),并说明理由:。
(4)已知:Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)
="+532.36" kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)
="+473.63" kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式:。
由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系,已知C为密度最小的气体,甲为非电解质。
根据以上转化关系回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A B丁。
(2)元素A在周期表中的位置是,写出甲的一种用途。
(3)写出下列变化的方程式:
A与NaOH溶液反应的化学方程式
乙与过量CO2反应的离子方程式
A、B均为重要的有机化工原料。
已知:
请回答下列问题:
(1)A分子内含有苯环,其名称是。
(2)B分子中只有一种氢原子,2 mol B反应生成1 mol C的化学方程式是:
。
(3)B的一种同分异构体能发生银镜反应,该反应的化学方程式是:
。
(4)D分子内有3个甲基,其结构简式是。
(5)F的结构简式是。F和L反应生成G是加成反应,L的结构简式。
(6)A与B反应生成J的化学方程式是。
(7)K分子内含有六元环,可发生水解反应,其结构简式是。
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是。
(2)滤渣A的成分是。
(3)滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是。
(5)反应③的化学方程式是。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4
该电池充电时阳极反应式是。