随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二”五期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(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=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
浓度/mol·L-1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在图中画出30min至40min的变化曲线。
(共12分)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g)+3 H2(g)2NH3(g)
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) ="=" 13 mol,n t (NH3)="=" 6 mol,则a ==__________mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量__________;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合气体中,a∶b =__________;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)="=" __________;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) ==__________________。
(共9分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族,D、E、F同周期;A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A与C形成的化合物常温下均为液态,A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。请回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置。
(2) A2C比A2E沸点高的原因是____________________________。
(3)写出同时含A、B、C、E四种元素的三种盐的化学式 、、 。
(4)A2C的电子式为,C和D形成的一种化合物与A2C发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为 。
(5)B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应的离子方程式 。
(6)在一定条件下,A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池,该电池在放电过程中,电解质溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(共4分)(1)写出下列物质的电子式: HClO。
(2)用电子式表示下列物质的形成过程:CaCl2。
A、B、C是三种短周期元素,其中A元素原子M层上电子数比L层少2个电子;B元素原子比A元素原子的电子层少,又知B元素最高正价与负化合价的绝对值相等;C 元素的阳离子核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同;且又知这三种元素可组成BA2型共价化合物和C2A型离子化合物。由上述条件回答下列问题:
(1)A、B、C三元素的名称分别是:A_______,B_______,C_______。
(2)化合物C2A的电子式是______________,BA2的结构式是:_______________。
(3)A、C的最高价氧化物对应的水化物之间的离子反应方程式为。
随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9 mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1
D.v(N2)=0.002mol·L-1·min-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂3 mol H-H键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2