进入秋冬季节后,郑州市频现雾霾天气,给人们的出行带来极大的不便和危害,人们“谈霾色变”。目前郑州市汽车保有量达230万量,汽车尾气的污染是引起雾霾的主要因素之一,NO和CO是汽车尾气的主要污染物。
(1)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1molSO2的同时生成1molNO
(2)气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H>0,汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。假设空气中N2和O2的体积比为4︰1,1300℃时,1mol空气在某密闭容器内反应达到平衡时,测得NO为8×10-4mol,该反应的平衡常数K≈ 。
(3)汽车燃油不完全燃烧时生成CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=C(s)+O2(g) △H>0,该设想能否实现? (填“能”或“不能”),原因是 。
(4)在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染,用化学方程式表示其原理: 。
(5)某科研机构设计传感器检测CO的含量,其工作原理示意图如下:
Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”);
写出NiO电极的电极反应式 。
(1)为进行Ⅰ项中的除杂实验(括号内为杂质),请从Ⅱ项中选出一种试剂,从Ⅲ项中选出一合适的实验操作方法分离,将标号填在后面的答案栏内。
Ⅰ 除杂实验 |
Ⅱ 试剂 |
Ⅲ 操作方法 |
答案 |
||
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
|||
①苯(苯酚) |
A.饱和Na2CO3溶液 B.NaCl晶体 C.NaOH溶液 D.CaO |
a.蒸馏 b.分液 c.盐析、过滤 d.萃取 |
① |
||
②乙醇(水) |
② |
||||
③肥皂(甘油、水) |
③ |
||||
④乙酸乙酯(乙酸) |
④ |
(2)如图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出).
①有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式 .
②上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号).
③任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式 .
④(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有 (填代号).
(3)下列实验中,需要用水浴加热的是 ,
①新制Cu(OH)2与乙醛反应; ②银镜反应;③溴乙烷的水解;
④乙酸和乙醇反应制乙酸乙酯;⑤由乙醇制乙烯;⑥苯的硝化
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2+3H2 CH3OH+H2O,该反应的能量变化如图所示:
(1)甲同学认为该反应为放热反应,他的理由为: 。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末,用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)= ;反应达到平衡状态,此时H2的转化率为 。
t/min |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
n(CO2)/mol |
1 |
0.75 |
0.5 |
0.25 |
0.25 |
(3)在相同温度、容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
c.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
(1)已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
(2)已知吸热反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)吸收热量11kJ,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
(1)为了达到下表中的实验要求,请从“供选择的化学试剂及方法”栏中,选择正确选项的字母代号填入对应的空格中。
序号 |
实验要求 |
答案 |
供选择的化学试剂及方法 |
a |
检验乙酸是否具有酸性 |
A.新制的氢氧化铜悬浊液 |
|
b |
检验植物油中是否含有碳碳双键 |
B.紫色石蕊试液 |
|
c |
检验尿液中是否含有葡萄糖 |
C.加入饱和Na2CO3溶液,分液 |
|
d |
除去乙酸乙酯中的少量乙酸 |
D.溴水 |
(2)A的结构简式如下:A分子中两种含氧官能团的名称是 、 。
请写出该物质与足量的金属钠发生反应的化学方程式 。
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2+3H2 CH3OH+H2O,该反应的能量变化如图所示:
(1)甲同学认为该反应为放热反应,他的理由为: 。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末,用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)= ;反应达到平衡状态,此时H2的转化率为 。
t/min |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
n(CO2)/mol |
1 |
0.75 |
0.5 |
0.25 |
0.25 |
(3)在相同温度、容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
c.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1