汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) △H=-746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知:2C (s)+O2(g)
2CO(g) △H=-221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)
CO2(g) △H=-393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= kJ·mol-1。
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| C(NO)10-4 mol/L |
10.0 |
4.50 |
C1 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
| C(NO)10-3 mol/L |
3.60 |
3.05 |
C2 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
则c1合理的数值为 (填字母标号)。
A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示:
则曲线Ⅰ对应的实验编号依次为 。
(4)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
| H2O |
CO |
CO |
H2 |
|||
| ① |
650 |
2 |
4 |
2.4 |
1.6 |
5 |
| ② |
900 |
1 |
2 |
1.6 |
0.4 |
3 |
| ③ |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 ,温度升高时平衡常数会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②若a=2,b=1,则c= ,达平衡时实验组②中H2O(g)和实验组③中CO的转化率的关系为
α2 (H2O) α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2-。
①则负极的电极反应式为________________。
②以上述电池为电源,通过导线连接成图一。若X、Y为石墨,a为2L 0.1mol/L KCl溶液,写出电解总反应的离子方程式 。电解一段时间后,取25mL上述电解后的溶液,滴加0.4mol/L醋酸得到图二曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。根据图二计算,上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为__________g。
用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。
(1)下列不易区别其真伪的方法是 ( )
| A.测定密度 | B.放入硝酸中 | C.放入盐酸中 | D.观察外观 |
(2)你能判断出:合金的性质与组成合金的某单一金属的性质相同吗?
(3)你能举出生活中常见的合金的例子吗?
某学校开展文化周活动,活动内容有征文比赛、歌咏比赛等等,其中有一项活动是分学科的创新思维大赛。其中化学科的比赛题目之一是“假如光照条件下没有丁达尔效应……”。假如你是参加该校创新思维大赛的一名学生,请你完成你的作品。
(6分)写出下列反应的离子方程式:
(1)用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)
(2)碳酸钠溶液与盐酸混合
(3)向足量澄清石灰水中通入二氧化碳
新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》,其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和X气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生反应: ①2X(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H=-a kJ·mol-1。
(1)上述信息中气体X的化学式为 。
(2)已知②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-b kJ·mol-1;X的燃烧热△H=-c kJ·mol-1。书写在消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与X的可逆反应的热化学反应方程式 。
(3)在一定温度下,将1.0mol NO、1.2mol气体X通入到固定容积为2L的容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①有害气体NO的转化率为,0~15min NO的平均速率v(NO)=。
②20min时,若改变反应条件,导致X浓度增大,则改变的条件可能是(选填序号)。
| A.缩小容器体积 | B.增加CO2的量 | C.升高温度 | D.加入催化剂 |
③若保持反应体系的温度不变,20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化学平衡将移动(选填“向左”、“向右”或“不”)。
(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:
6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s);△H =" -235.8" kJ/mol;
己知:2 Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g);△H = +62.2kJ/mol;
则反应 2O3(g)= 3O2(g)的△H = kJ/mol;
②科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产
生,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,阴极电极反应式为。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃) 条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①在10 min~20 min的时间段内,以CO2表示的反应速率为;
②写出该反应的平衡常数的表达式K=;
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是(填序号字母);
| A.容器内压强保持不变 | B.2v正(NO)=v逆(N2) |
| C.容器内CO2的体积分数不变 | D.混合气体的密度保持不变 |
④30 min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是;
⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。