火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g) + 4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为 mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)︰n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣)︰n(HSO3﹣) |
91︰9 |
1︰1 |
9︰91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①由上表判断,NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释: 。
②当溶液呈中性时,离子浓度关系正确的是(选填字母) 。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(H+) = c(OH-)
c.c(Na+) + c(H+) = c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-)
下表是元素周期表的一部分,针对所给的元素,完成下列各小题。
![]() |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
2 |
C |
N |
O |
||||
3 |
Na |
Al |
Si |
S |
Cl |
21. 第3周期中金属性最强的元素是(填元素名称)。
22. C、N和O原子半径由小到大的顺序的是。
23. 第3周期中气态氢化物最稳定的是(填化学式)。
24. Si是带来人类文明的重要元素之一,其氧化物化学式是。
25. 铝是大自然赐予人类的宝物。它的一个用途是发生铝热反应,冶炼某些难熔金属,写出
该反应的一个化学方程式。
26. S元素形成的氢化物与其氧化物SO2相遇后的现象是。
(1)写出表示含有8个质子、10个中子、10个电子的离子的符号。(写成ZAXn-的形式)
(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第族。
(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第纵行族。
在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:
在一个小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2·8H2O,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
实验步骤 |
实验现象及结论 |
将晶体混合,立即快速搅拌 |
有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的___①__产生 |
用手摸烧杯下部 |
感觉烧杯变凉说明此反应是_ ②反应 |
用手拿起烧杯 |
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部 |
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上 |
玻璃片脱离上面烧杯底部 |
反应后移走多孔塑料片观察反应物 |
混合物成糊状,证明有_③___生成 |
(1)写出题目中①②③填入的内容
①②③
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是: __________________。
(3)在上述实验过程中,为什么用浸有稀硫酸的湿棉花置于多孔塑料板上?
___________________________________________________________。
(1)将锌、铜用导线连接后浸入2mol/L的稀硫酸中,正极电极反应式为_________________,发生反应(填氧化或还原);电子从经外电路到(填锌或铜),溶液中H+ 向移动(填正极或负极)。
(2)根据反应2Fe3+ + Cu = 2Fe2++Cu2+ 设计原电池,所需负极材料为,溶液中Fe3+向(填“负极”或“正极”)迁移,负极反应式为;正极反应式为。
A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,而B的核电荷数比A大1,C原子的电子总数比B原子的电子总数多4; 1molA的单质跟足量盐酸反应,可置换出标准状况下22.4L的H2,这时A转变为与氖原子具有相同电子层结构的离子。试请回答:
(1)用电子式表示A和C组成的化合物的形成过程为______________________;
(2)B离子的电子式是 ,与B的离子具有相同电子数的分子中,有一种分子可与盐酸化合生成盐,该分子的电子式是;
(3)周期表中与C上下相邻的同族元素形成的气态氢化物中,沸点最高的是,(填氢化物化学式),原因是;
(4)写出B最高价氧化物的水化物和C最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式 。