研究人员通过对北京地区PM2.5的化学组成研究发现,汽车尾气和燃煤污染分别 占4%、l8%
I.(1)用于净化汽车尾气的反应为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059,但反应速率极慢。下列说法正确的是:
A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO |
B.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 |
C.增大压强,上述平衡右移,故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率 |
D.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 |
(2)还可以用活性炭还原法处理氮氧化物,反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)
H=akJ·mol-1,向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,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:
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.100 |
0 |
0 |
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
20 |
0.050 |
0.025 |
0.025 |
30 |
0.050 |
0.025 |
0.025 |
40 |
0.036 |
0.032 |
0.010 |
50 |
0.036 |
0.032 |
0.010 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= (保留两位小数)。
⑦前10min内用v(NO)表示的化学反应速率为 ,30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:l,则该反应的a 0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ.CO对人类生存环境的影响很大,CO治理问题属于当今社会的热点问题。
(1)工业上常用SO2除去CO,生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 。
(2)高温时,也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此反应的化学方程式是 。
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池,其装置示意图如图,则镁电极发生的电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
铝、铁、铜是应用最普遍的金属。
(1)铜是印刷电路工业的重要材料。用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜,是工业上采用的方法之一。已知
Cu(s) + 2H+(aq) ="=" Cu2+(aq) + H2(g) △H= +64.39kJ/mol
2H2O2(l) ="=" 2H2O(l) + O2 (g) △H= ﹣196.46kJ/mol
H2(g) +1/2 O2 (g)="=" H2O(l) △H= ﹣285.84kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu和H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为
(2)镁铝合金生活中应用广泛。取样品a克,溶于200ml 5mol/L的HCl溶液,收集到标况下氢气3.36L,a的取值范围,向反应后溶液中加入4mol/L NaOH溶液ml,沉淀质量达到最大值。
(3)标准状况下,铁铜合金ag加入足量稀硝酸中,收集了一定量气体NO,在混合了67.2mlO2后,可完全被H2O吸收,无气体剩余。则生成的NO为ml;向反应后溶液加足量的NaOH溶液,得到沉淀的质量g。(用含a的代数式表示)
阿扎西隆(azasetron)适用于治疗由服用药物引起的恶心、呕吐等消化道症状。文献资料显示,它可由水杨酸甲酯(a)为原料合成,部分合成路线如下:
试回答下列问题
(1)填写反应类型:反应③反应④
(2)反应②的试剂是:
(3)水杨酸甲酯(a)的同分异构体中,能与碳酸氢钠溶液放出二氧化碳,再加入氯化铁溶液又显紫色有多种,写出其中一种的结构简式
(4)水杨酸甲酯的某图谱如下,它可能是:
(选择A.核磁共振氢谱 B.质谱 C.红外光谱)
(5)水杨酸甲酯是水杨酸与甲醇形成的酯,水杨酸()在一定条件下能进行缩聚,写出在催化剂作用下水杨酸缩聚的化学方程式
。
氢气是工业上重要的原料。
(1)氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);ΔH =" -92.2" kJ·mol-1。
①一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如下图所示,其中t4﹑t5﹑t7时刻所对应的实验条件改变分别是
t4t5t7。
②温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50﹪,此时放出热量46.1 kJ。则该温度下反应的平衡常数为。
(2)工业上大量的氢气来源于焦炭与水蒸气高温下的反应:
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ/mol
①该反应在低温下不能自发进行的原因是。
②恒温,在容积可变的密闭容器中,进行如上可逆反应。一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有:Ⅰ混合气体的密度;Ⅱ容器内气体的压强;Ⅲ混合气体的总物质的量; ⅣCO物质的量浓度()
A.只有ⅣB.只有Ⅰ和ⅣC.只有Ⅱ和Ⅲ
D.Ⅰ、Ⅲ和ⅣE.都可以
(3)在容积相同的两密闭容器A和B中,保持温度为423K,同时向A、B中分别加入amol及bmol碘化氢(a>b)待反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后,平衡时I2的浓度c(I2)Ac(I2)B;平衡时HI的分解率αAαB;平衡时H2在混合气体中的体积分数AB (填写“>”“<”“=”)
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H2O
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:。
(2)操作③的目的是什么,用简要的文字说明:。
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:。
(4)称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL
2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是:;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应)。
水处理技术在工业生产和日常生活中有着重要应用。
(1)水处理絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂如明矾,其原理用离子方程式表示为;有机絮凝剂如聚丙烯酸钠。(2)氯气进行自来水消毒时,起消毒杀菌作用的物质是,但用氯气消毒的水可能有臭味,长期饮用还可能对人造成潜在危害;ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,工业上可用SO2与NaClO3溶液反应制得,该反应离子方程式是。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用,被科学家们公认为绿色消毒剂。Na2FeO4用于消毒杀菌,是利用其性;实验室采用次氯酸盐氧化法制高铁酸钠,在次氯酸钠溶液中加入氢氧化钠和硫酸铁,可制备高铁酸钠的稀溶液,该反应的离子方程式是。