随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)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) △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,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:
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.100 |
0 |
0 |
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= (保留两位小数)。
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的
△H 0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关电极反应可表示为 。
(4)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有 (写出其中两种形式即可)。
②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为 。
现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g/mol。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。(2)该气体所含原子总数为__________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为____________L。
(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),其溶液中溶质的质量分数为__ ___。
(5)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为___ __mol/L。
化学试剂应根据其性质和形态进行有效妥善保存:固体试剂应保存在 ,液体试剂保存在 ,见光易分解的试剂(如:浓HNO3、AgNO3等)应用 色试剂瓶保存。氢氟酸(HF)因和玻璃中的SiO2强烈反应而腐蚀玻璃,应用 存放;金属钠、钾应保存在 中;少量白磷应该保存在 中。
(12 分)现向含6 mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO3溶液,整个过程中含碘物质的物质的量与所加入KBrO3的物质的量的关系如图所示。
已知①BrO3-+6I一+6H+=3I2+Br-+3H2O;
②2BrO3- +I2 = 2IO3-+ Br2;
请回答下列问题:
(1)由反应②有同学由此得出氧化性:I2>Br2的结论,你认为是否正确 (填是或否),并说明理由 。
(2)b点时,KI反应完全,则消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为 ,还原产物是 。
(3)b→c过程中只有一种元素的化合价发生变化,写出该过程的离子反应方程式 。
(4)含6 mol KI的硫酸溶液所能消耗n(KBrO3)的最大值为 mol。
(5)n(KBrO3)=4时,对应含碘物质的化学式为 。
(11 分)无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等,工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3,还含有少量的SiO2 )和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl3:2Al2O3+6Cl2===4AlCl3+3O2
回答以下问题:
(1)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2 AlCl3+X↑,设计实验确定气体X的成分:__________。
(2)在提纯AlCl3粗产品时,需加入少量铝粉,可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2,从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为____________________。
(3)为测定制得的无水AlCl3产品(含FeCl3杂质)的纯度,称取16.25 g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,残留固体质量为0.32 g。
①过程涉及的离子方程式___________________、_______________。
②AlCl3产品的纯度为__________________________________。
铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3 → Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考虑 2NO2N2O4)。
(1)硝酸在该反应中体现的性质有__________________。
(2)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式_________________________。
(3)0.004molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是______________,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是______________,在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余,则通入O2的体积为________mL;所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是______________________。