【改编】(15分)2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:
ΔH<0。在一定温度下,在一个体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO,在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是 。
| A.在单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO |
| B.混合气体的密度不再改变 |
| C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
| D.混合气体的压强不再变化 |
②在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态,之后不再改变条件。请在下图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线:

③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施有 、 。(写出2个)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,其反应C(g) + H2O(g)
CO(g) + H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1
①该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为 。[已知:Ka1(H2S)=9.1×10-8,Ka2(H2S)=1.1×10-12;Ka1(H2CO3)=4.3×10-7, Ka2(H2CO3)=5.6×10-11]
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需的时间/min |
||
| CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
| 2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
| 3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1条件下平衡常数K= (保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是 。
③该反应的ΔH 0 (填“<”或“>”);若在900℃时,另做一组实验,在此容器中加入l0mol CO、5mo1 H2O、2mo1 CO2、5mol H2,则此时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点,而且具有较好的经济效益和社会效益,终将成为汽油和柴油的替代品。
(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式:______________________________。
(2)乙醇燃烧时如果氧气不足,可能还有CO生成。用如图装置验证乙醇的燃烧产物中有CO、CO2、H2O,应将乙醇的燃烧产物依次通过(按气流从左到右的顺序填装置编号)________。
(3)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是________;B瓶溶液的作用是________;C瓶溶液的作用是_________________________。
(4)装置③的作用是________;装置①中所盛的是________,作用是______________________。
(5)装置④中所盛的固体药品是________,它可以验证的产物是________。
(6)尾气应如何处理?_________。
(7)海底有大量的甲烷水合物。等质量的甲烷和乙醇完全燃烧产生温室气体CO2较多的是________。
在下列各组气体中,试分析判断哪种气体更易液化?
①Cl2、N2;②SiH4、CH4;③SO2、CO2;④邻二甲苯、对二甲苯;⑤甲烷、乙烷;⑥丁烷、异丁烷
已知M2+3d轨道上有5个电子,试推出:
(1)M原子的核外电子排布。
(2)M原子的最外层和最高能级组中电子数各为多少?
(3)M元素在周期表中的位置。
由下列元素在周期表中的位置,写出元素原子的价电子排布式。
(1)第4周期ⅥB族;
(2)第5周期ⅠB族;
(3)第5周期ⅣA族;
(4)第6周期ⅡA族;
(5)第4周期ⅦA族。
铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,原子序数是26,最外层有2个电子。元素铁的原子结构示意图是。
(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是
(3)
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾强,其本身在反应中被还原为Fe3+。Na2FeO4之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是(结合离子方程式说明) 。