2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式 。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中密度不变
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3
D.容器内压强保持不变
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g)2CO2 (g) +N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
①该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H =" -a" kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
压强比(P后/P前) |
0.98 |
0.90 |
0.80 |
0.70 |
0.70 |
0.70 |
达到平衡时CO的转化率为 。
(4)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如下:
请指出盐酸滴定氨水的曲线为 (填A、B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序 。
(5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验验中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l) △H1 ①
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l) △H2 ②
4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) △H3 ③
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1= 。
(6)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O。写出该燃料电池的正极反应式 。
(16分)镁可与其他金属构成合金。镁铝合金的强度高,机械性能好。有“国防金属”的美誉。自然界中的镁元素主要存在于海水中。海水中镁的总储量约为1.8×1015t。从海水中(主要含含Na+,Cl—,Mg2+等离子)提取镁的工艺流程图如下:
(1)A物质的化学式为。操作1的名称为。
(2)试写出向固体A中加入足量盐酸的离子方程式。
(3)该反应的副产物主要有等。
(4)若开始得到的固体A的质量为116g,不考虑物质的损失,则最后生成的Mg的物质的量为mol。
Ⅰ.糕点等食品包装入一个类似干燥剂的小袋――脱氧剂。其作用是吸收氧气,使食物因缺氧而不变质、发霉等,从而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气,最终产物是Fe2O3∙3H2O。有关反应如下:
①2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2②4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
③2Fe(OH)3==Fe2O3∙3H2O
(1)以上反应中,属于氧化还原反应的是(填编号);
(2)反应②中的还原剂是(填化学式)。
Ⅱ.黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成的,爆炸时的反应是:
S + 2KNO3 + 3C = K2S+ M + 3CO2↑(已配平)
(1)生成物M的化学式为;
(2)在此反应中的还原剂为。
在碱性废水的处理中,通常用于烟道气处理。在充分燃烧的烟道中,大约含有14%的CO2,将烟道气通入碱性废水中进行中和处理,是比较先进而经济的办法,写出该处理方法的离子方程式。
把下列离子方程式改写成化学方程式
(1)CO+2H+
CO2↑+H2O
(2)Ag++Cl-AgCl↓
(3)Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
(4)Ba2+十SO42-BaSO4
↓
物质的量相等的 CO 和 CO2中,分子个数之比为;原子个数之比为;氧原子个数比为。