(本题共14分)火力发电厂产生的烟气中含有CO2、CO、SO2等物质,直接排放会对环境造成危害。对烟气中CO2、CO、SO2等物质进行回收利用意义重大。
(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与烟气中的SO2发生反应从而脱硫,其中“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂,向100mL2mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状况下4.48LSO2气体,反应后测得溶液pH<7.则溶液中下列各离子浓度关系正确的是 (填字母序号).
a.c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
d.c(H+)= c(SO32-)- c(H2SO3)+c(OH-)
(2)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图所示
①在阳极区发生的反应中的非氧化还原反应的离子方程式为 .
②简述CO32-在阴极区再生的原理 .
(3)下表中列出了25℃、l0l kPa时一些物质的燃烧热数据:
已知键能:C—H键:413.4kJ.mol-l. H—H键:436.0 kJ·mol-1,请计算:
①2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) △H=
②C2H2中—C≡C—的键能为 kJ·mol-l
(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。负极反应式为 .为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是 .
铜跟氯气在点燃条件下可发生反应:Cu + Cl2 = CuCl2。在该反应中,氯元素的化合价(填“升高”或“降低”),被(填“氧化”或“还原”,下同);Cl2作剂,具有性。若反应中消耗了1 mol Cu,则生成mol CuCl2。
氨是一种重要的化工产品,其化学式为,具有气味,密度比空气的(填“大”或“小”),(填“易”或“难”)溶于水,因此,收集氨气应采用_______________法。
自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)在不同温度下,反应N2(g
)+O2(g)
2NO(g)△H=a kJ·mol-1的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常数K |
0、86×10-4 |
2、6×10-4 |
64×10-4 |
①该反应的△H0(填“>”、“=”或“<”)。
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如图所示,
请补充完成1760℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(2)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下:
2N2(g)+6H2O(1) =4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530kJ·mol-1
则氨催化氧化反应4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(1) 的反应热△H=。
(用含a的代数式表示)
(3)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氮的固定——氨的电解法合成,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H2
2NH3。则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入极(填“正”、“负”、 “阴” 或“阳”);在另一电极通入N2,该电极反应式为。
(4)合成氨的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H = -92、4 kJ·mol-1,一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高N2的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a、升高温度 b、加入催化剂 c、增加H2的浓度
d、增加N2的浓度 e、分离出NH3(5)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0、01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”),可推断a 0、01(填大于、等于或小于)。
如图所示3套实验装置,分别回答下列问题:(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为。
(2)装置2中的石墨是极(填“正”或“负”),该装置发生的总反应的离子方程式为。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0、2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0、5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0、64 g。
①电源的M端为极,甲烧杯中铁电极的电极反应为;
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为;
③甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共mL。
下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 性质 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
原子半径(10-10m) |
1、02 |
2、27 |
0、74 |
1、43 |
0、77 |
1、10 |
0、99 |
1、86 |
0、75 |
1、17 |
最高价态 |
+6 |
+1 |
— |
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
+4 |
最低价态 |
-2 |
— |
-2 |
— |
-4 |
-3 |
-1 |
— |
-3 |
-4 |
试回答下列问题:
(1)已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是:。(写元素符号)。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布式是。
(2)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形成个σ键,个π键。
(3)短周期某主族元素K的电离能情况如图(A)所示。则K元素位于周期表的第族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第族元素氢化物的沸点的变化规律。
②不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线—折线a和折线b,你认为正确的是,理由是。