(15分)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
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3
则△H1、△H2、△H3三者关系式为 。
(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5L容器中,10分钟达到平衡,则NO2的化学反应速率为 。
(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n(NO)︰n(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)]
下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:
(1)表中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是(用元素符号表示,下同),主族元素中金属性最强的是,非金属性最强是,常温下单质为液态的非金属元素是;属于过渡元素的是(该空用字母表示)。
(2)B、F、C气态氢化物的化学式分别为,
其中以最不稳定。
(3)第三周期中原子半径最小的是。
写出下列物质的电子式和结构式
(1)O2电子式:,结构式:
(2)H2S电子式:,结构式:
写出下列物质的电子式
(3)NaCl电子式:
(4)MgCl2电子式:
请填写下列空白
(1)原子由原子核和构成,原子核由和构成,
带(填质子中子或电子,下同)电(填正或负,下同),带电。
(2)在原子中,原子序数===。
(3)化学键可以分为键和键,键又可以分为极性和非极性。
(4)化学反应究竟要吸收能量还是要放出能量,主要取决于。化学反应的能量变化通常表现为热量的变化。若反应物总能量(填大于、小于或等于,下同)生成物总能量,为放热反应,若反应物总能量生成物总能量,为吸热反应。
(5)烷烃的概念:烃分子中碳原子之间都以碳碳结合成,剩余价键均与原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“”,这样的烃又叫做“”。
下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
IA |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
|
一 |
(1) |
(2) |
||||||
二 |
(3) |
(4) |
(5) |
(6) |
(7) |
|||
三 |
(8) |
(9) |
(10) |
(1)请写出(1)--(10)号元素的元素符号
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素符号是__________
如图所示的原电池中,回答下列问题
(1)负极材料
(2)写出电极反应式:正极:;负极:。
(3)写出电极反应总反应式
(4)电子由极流向极(填写Zn或Cu)