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 。
短周期元素X、Y、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下图,地壳中含量最高的元素已包含其中。
Y |
Q |
||||
X |
Z |
回答下列问题:
(1)Q在元素周期表中的位置是 。X离子的结构示意图为 。
(2)下列选项中,能证明元素非金属性Z强于Y的是 。
A.反应中,Y原子得到的电子数比Z原子得到的电子数多
B.最高正价,Z比Y的高
C.最高价氧化物的水化物酸性:Z>Y
(3)ZQ2是国际公认高效安全杀菌消毒剂,已知ZQ2可将弱酸性废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,同时ZQ2被还原为Z—,该反应的离子方程式为 。
(4)H元素与Y形成的化合物中二者的质量之比是1:3,已知常温下4g该化合物完全燃烧并恢复到原来温度时放出222.6kJ热量,则表示该化合物燃烧热的热化学方程式为_________________。
(5)表中X的最高价氧化物对应水化物的化学式为X(OH)n ,在T℃时,其饱和溶液能使酚酞试液变红,则其饱和溶液中的pH =_____(已知:T℃,Ksp[Y(OH) n]=4.0×l0-12;lg5=0.7)。
【物质结构与性质,1 3分】
(1)与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素,其基态原子的电子排布式______________。
(2)下图曲线表示部分短周期元素的原子序数(按递增顺序排列)和其常见单质沸点的关系。其中A点表示的单质是________(填化学式)。
(3)三氟化硼分子的空间构型是__________;三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似,如果把B—X键都当作单键考虑来计算键长,理论值与实测键长结果如下表。硼卤键长实测值比计算值要短得多,可能的原因是____________________________________________。
(4)CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜【Cu2C12(CO)2·2H20】,其结构如图。
①该复合物中Cl原子的杂化类型为_______________。
②该复合物中的配位体有________________种。
(5)已知HF与Fˉ通过氢键结合成。判断
和
微粒间能否形成氢键,并说明理由。____________________________________。
(15分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下:
I.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
II.向所得滤液中加入过量Na2C03溶液,过滤;
III.滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。
(1)过程I、II生成的部分沉淀及其溶解度(20°C/g)如下表:
CaS04 |
Mg2(OH) 2C03 |
CaC03 |
BaS04 |
BaC03 |
2.6x 1 0-2 |
2.5×10-4 |
7.8x 10-4 |
2.4x 10-4 |
1.7 x 1 0-3 |
①检测Fe3+是否除尽的方法是__________________________________________________________。
②过程I选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因______________________________。
③除去Mg2+的离子方程式是____________________________________________。
④检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测__________________________(填离子符号)。
(2)第二次精制要除去微量的Iˉ、IO3ˉ、、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
①过程IV除去的离子是____________________________________。
②盐水b中含有SO42-。Na2S203将IO3ˉ还原为I2的离子方程式是 ______________________。
③过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释:_______________________.
(15分)
I.从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素。
(1)碘元素在周期表中的位置为_________________________。
(2)已知:X2(g)+H2(g) 2HX(g)(X2表示C12、Br2和12)。下图表示平定衡常数K与温度t的关系。
①△H表示X2与H2反应的焓变,△H_______O。(填“>"、“<’’或‘‘=’’)
②曲线a表示的是________(填“C12”、“Br2"或“12’’)与H2反应时K与t的关系。
II.C12是一种重要的化工原料。
(3)液氯储存区贴有的说明卡如下(部分):
危险性 |
![]() |
储运要求 |
远离金属粉末、氨、烃类、醇更物质;设置氯气检测仪 |
泄漏处理 |
NaOH、NaHS03溶液吸收 |
包装 |
钢瓶 |
①用离子方程式表示“泄漏处理’’中NaHS03溶液的作用__________________。
②若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是__________________。
③氯气含量检测仪工作原理示意图如下:C12在Pt电极放电的电极反应式是_______________。
(4)质量标准要求液氯含水量(以1 g氯气含水的质量计)<0.4 mg,含水量超标会严重腐蚀钢瓶。液氯含水量的测定装置如下图所示:
(已知:P205+3H20=2H3P04;C12与P205不反应。)
检测液氯的含水量,根据上图,需要测定的数据是_______________________________。
【化学—选修3:物质结构与性质】X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题:
(1)Q+核外电子排布式为______________________________。
(2)化合物X2W2中W的杂化方式为__________,ZW2-离子的立体构型是__________。
(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是____________________(填化学式),原因是____________________________________________________________。
(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为_______________________________________________________。
(5)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体一个晶胞的Y原子数为__________,Y原子的配位数为__________,若晶胞的边长为a pm,晶体的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数的数值为________(用含a和ρ的代数式表示)。