中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH![]() |
SO![]() |
NO![]() |
Cl- |
| 浓度/mol•L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH = 。
(2) NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
① N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H= 。
②当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现? 。
(3)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
① 用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
② 用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
③ 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+M
NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ; 充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸。
在一定条件下,可逆反应:mA + nB
pC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m + n_____p(填“>”“<”或“=”)
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为态。
(3)A、C是气体,而且m + n = p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是。
(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是反应(填放热或吸热)。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
根据题意完成下列各小题:
⑴反应达到平衡时,平衡常数表达式K=______,升高温度,K值____(填“增大”、“减小”、“不变”)。
⑵在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________________。
(用上图中出现的字母表示)
⑶在
其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的
是______________________。
a.氢气的浓度减小b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
⑷据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:_________________________(用化学方程式表示)。
⑸能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来的重要的能源物质。常温下,1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22. 7kJ的能量,写出甲醇燃烧热的热化学方程式__________。
在密闭容器中加入等浓度的CO与H2O,T ℃时发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH <0
已知CO的浓度变化如图所示。
⑴从0~4 min,该反应的平均速率v(CO)=mol/(L·min)。该反应的平衡常数为。
⑵为了增大CO的转化率,可以采取的措施有。
a.增大反应物中CO的浓度
b.降低反应温度
c.将密闭容器体积压缩至一半
d.加入适宜的催化剂
⑶若不改变反应温度和反应物中CO的起始浓度,使CO的转化率达到90%,则水蒸气的起始浓度至少为mol/L。
已知:A是石油裂解气的主要成份,能使溴水褪色;A是一种重要的化工原料,它的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平。现以A为主要原料合成乙酸乙酯及高分子化合物E,其合成路线如下图所示:
请回答下列问题:
(1)写出A的电子式。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是、。
(3)写出E的结构简式。
(4)写出下列反应的化学方程式并指出反应类型:
①反应类型;
②反应类型。
热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量,(燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态),下表是几种物质在常温常压下的热值数据。
| 物质 |
H2 |
CO |
CH4 |
| 热值/kJ·g–1 |
143 |
10 |
56 |
(1)根据以上热值数据,最理想的燃料是。
(2)根据以上热值数据,写出在该状态下氢气燃烧的热化学方程式。
(3)若管道煤气(含体积比为1:1的H2和CO)价格为1.00元/m3,天然气的价格为2.50元/m3,使用哪种气体在经济上更为合算?理由是。(无需写出计算过程)