二氧化硫和氮氧化物都是常见的大气污染物,回答下列相关问题。
Ⅰ某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
i.2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H1< 0 其平衡常数为K1
ii.2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H2<0 其平衡常数为K2
(1)现有反应4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则此反应的平衡常数K3= (用K1、K2表示),反应热△H3= (用△H1、△H2表示)。
(2)为研究不同条件对反应ii的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s),10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率α1(NO2) =50%,则:
①10min内υ(ClNO) = ,平衡常数K2= ;
②若其它条件不变,使反应在恒压条件下进行,平衡时NO2转化率为α2(NO2),则:
α1(NO2) = α2(NO2)(填“>”“<”或“=”)。
II除氮氧化物外,SO2也是重要的大气污染物,需要对其进行吸收处理。
(3)若用一定量的NaOH溶液吸收SO2气体后所得吸收液恰好呈中性,下列有关吸收液中粒子关系正确的是 。
A.c(Na+) = c(HSO3-)+ 2c(SO32-) |
B.c(Na+) > c(HSO3-) =c(SO32-) > c(H+) = c(OH—) |
C.2c(Na+) =2c(H2SO3)+2c(HSO3-)+2c(SO32-) |
D.c(Na+) > c(HSO3—) + c(SO32—) +c(H2SO3) |
(4)工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2,并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用,装置如图所示,则
①工作一段时间后,阴极区溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”);
②写出阳极的电极反应式 。
I.在元素周期表中,金属性最强的元素(不包括放射性元素)是(填元素符号,下同);最活泼的非金属元素是;最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是;原子半径最小的元素是。
II.⑴处于同周期的相邻两种元素A和B,A的最高价氧化物的水化物的碱性比B弱,A处于B的边(左或右);B的原子半径比A;若B的最外层有x个电子,则A最外层有个电子(用含x的式子表示)。
⑵处于同主族的相邻两种非金属元素A和B,A的最高价氧化物的水化物的酸性比B弱,A处于B的边(上或下);B的原子半径比A;若B的原子序数为x且核外电子层数为3,且则A的原子序数为(用含x的式子表示)。
用化学用语回答下列问题
(1)用电子式表示: Na2O2;
(2)用电子式表示Na2S的形成过程:
(3)用原子符号表示中子数为18的硫离子:
(4)空气中含量最多的气体单质分子的结构式 .
(5)氯化铵、次氯酸钠中均含有的化学键是
(6)原子序数为15的原子结构示意图:、其最高价氧化物对应的水化物的化学式、其气态氢化物的分子空间构型为。
在1.0 L密闭容器中放入0.10 molA(g),在一定温度进行如下反应应:
A(g)B(g)+C(g) ΔH =+85.1kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
30 |
总压强p/100kPa |
4.91 |
5.58 |
6.32 |
7.31 |
8.54 |
9.50 |
9.52 |
9.53 |
9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为。
(2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为。平衡时A的转化率为_,列式并计算反应的平衡常数K 。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=mol,n(A)= mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=。
反应时间t/h |
0 |
4 |
8 |
16 |
c(A)/(mol·L-1) |
0.10 |
a |
0.026 |
0.0065 |
分析该反应中反应反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是,
由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol·L-1。
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH 1 =-90.1kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH 2 =-49.0kJ·mol-1
水煤气变换反应:
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH 3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH 4=-24.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一,工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响。
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物的水蒸气)的热化学方程式为。
根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响。
(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是。
下表为部分短周期主族元素的相关信息。
元素 |
相关信息 |
T |
T的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子 |
X |
X的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍 |
Y |
在第三周期元素中,Y的简单离子半径最小 |
Z |
T、X、Z组成的36电子的化合物A是家用消毒剂的主要成分 |
请回答下列问题:
(1)Z元素在元素周期表中的位置是第________周期第________族。
(2)元素T与X按原子个数比1∶1形成的化合物B所含的化学键有________(填化学键类型)。已知在通常状况下,39 g B与足量H2O反应放出Q kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:__________________。
(3)将T的最高价氧化物对应水化物的溶液,逐滴加入到Y与Z形成的化合物的水溶液中,直至过量(边滴加边振荡),此过程中的现象是________________________。
(4)已知1 mol化合物A与足量Na2SO3在溶液中发生反应时,转移2 mol电子,写出该反应的离子方程式:_______________________________________。