汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。
(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3= 。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
投料比[n(NO2) / n(CH4)] |
400 K |
500 K |
600 K |
1 |
60% |
43% |
28% |
2 |
45% |
33% |
20% |
①写出该反应平衡常数的表达式K= 。
②若温度不变,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,则K将 。(填“增大”、“减小”或“不变”。)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数 。
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1
①NiO电极上NO发生的电极反应式: 。
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,
则尾气中V(NO)︰V(NO2)=
(4)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A.改用高效催化剂
B.降低温度
C.分离出H2O(g)
D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积
F.减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]
在热的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4固体,当加入50 mL 0.5 mol·L-1 KNO3溶液时,其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也完全反应并放出NxOy气体。
(1)推算出x=;y=。
(2)配平该反应的方程式:
FeSO4+KNO3+H2SO4=K2SO4+Fe2(SO4)3+(NxOy)+H2O(配平时x、y用具体数值表示,物质填在
中)。
(3)反应中氧化产物是。
(4)用双线桥法表示该反应中的电子转移方向和数目:。
雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为。
(2)上述反应中的氧化剂是,反应产生的气体可用吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:
As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O若生成2 mol H3 AsO4,则反应中转移电子的物质的量为。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2和11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量(选填编号)。
a.小于0.5 molb.等于0.5 mol
c.大于0.5 mold.无法确定
高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。
(1)有下列变化:CO32-→CO2、C2O42-→CO2、Fe3+→Fe2+,找出其中一个变化与“MnO4-→Mn2+”组成一个反应,写出该反应的离子方程式:。
(2)高锰酸钾可代替二氧化锰用来制取Cl2,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
(3)高锰酸钾与硫化亚铁有如下反应:10FeS+6KMnO4+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O。若上述反应前后固体的质量减少了2.8 g,则硫元素与KMnO4之间发生转移的电子数目为。
向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式。
(2)整个过程中的还原剂是。
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是。
(4)加碘盐中含碘量为20~50 mg·kg-1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2L(标准状况,保留2位小数)。
近年来地质、环境灾难频频发生,为防止在大灾之后疫病流行,灾区需要大量的各种消毒剂、漂白剂等。
(1)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3与SO2在H2SO4作用下反应制得。请写出反应的离子方程式:。
(2)过碳酸钠是一种新型固态漂白剂,化学式可表示为Na2CO3·3H2O2,它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠与下列物质均会发生化学反应而失效,其中过碳酸钠只发生了氧化反应的是。
A.MnO2 | B.KMnO4溶液 | C.稀盐酸 | D.Na2SO3溶液 |
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温下黑暗处可保存一年,HClO2不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。当1 mol HClO2分解时,转移的电子数是。