汽车尾气作为空气污染的主要来源之一,其中含有大量的有害物质,包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。对汽车尾气的治理使环境工作者面临了巨大的挑战。试回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
则由CH4将NO2完成还原成N2,生成CO2和水蒸气的热化学方程式是____________________;
(2)NOx也可被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2,已知某温度下,HNO2的电离常数Ka=9.7×10-4mol•L-1,NO2-的水解常数为Kh=8.0×10-10mol•L-1,则该温度下水的离子积常数=______(用含Ka、Kh的代数式表示),此时溶液的温度______25℃(“>”、“<”、“=”)。
(3)化工上利用CO合成甲醇,反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H=-90.8KJ•mol-1。不同温度下,CO的平衡转化率如右图所示:图中T1、T2、T3的高低顺序是________,理由是______。
(4)化工上还可以利用CH3OH生成CH3OCH3。在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)。
| 容器编号 |
温度(℃) |
起始物质的量(mol) |
平衡物质的量(mol) |
|
| CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
||
| Ⅰ |
387 |
0.20 |
0.080 |
0.080 |
| Ⅱ |
207 |
0.20 |
0.090 |
0.090 |
该反应的正反应为________反应(填“吸热”、“放热”),若起始是向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向_____方向进行(填“正”、“逆”)。
(5)CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用。已知电池工作时的总反应方程式为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,电池工作时的示意图如右图所示:
质子穿过交换膜移向_____电极区(填“M”、“N”),负极的电极反应式为________。
现有如下两个反应:
A、NaOH + HCl =" NaCl" + H2O
B、2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2
(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池:A、, B、__________(选择“能”或“不能”);
(2)如果不能,说明其原因
________________________________________________________________;
(3)如果可以,则写出正、负极材料、电极反应式及电解质溶液名称:
负极材料________,电极反应式为,正极材料,电极反应式为,
电解质溶液名称是。
向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+ yB(g)
pC(g) + qD(g)。已知:平均反应速率V(C)=1/2V(A);反应2min时,A的浓度减少了1/3,B的物质的量减少了a/2mol,有amolD生成。回答下列问题:
(1)反应2min内,A的平均反应速率是mol•L-1•min-1;
(2)原化学方程式中,化学计量数是:
A(g)+ B(g)
C(g) + D(g)
(3)反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5amol,则该反应
的△H0;(填“>”、“<”或“=”)
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率增大,理由是体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大;
②平衡时反应物的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是
A、B、C、D、E、F是五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子是半径最小的原子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,且与F同周期;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍,A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应。请回答下列问题:
(1)写出B、C、E元素的名称B、C、E。
(2)写出C、D两种元素形成的原子个数比为1:1的物质的电子式为。
(3)可以验证C和F两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)
①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4)A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐的化学式分别为、,这两种酸式盐相互反应的离子方程式为。
(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为
。
(6)向含有a mol E的氯化物的溶液中加入含b mol D的最高价氧化物对应水化物的溶液,生成沉淀的物质的量不可能为。
①a mol②b mol③a/3 mol
④ b/3 mol⑤0⑥(4a-b)mol
(14分)2010年在我国北方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X原子的结构示意图为
,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=_____,该融雪剂的化学式为_______。
(2)Z、W元素名称分别为_______、_______。
(3)下列说法正确的是________。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含极性共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
(4)下列化学用语表达正确的是________。
A.XY2的电子式:X2+[
]2-
B.WZ2的结构式:Z===W===Z
C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式为:Y2+Z2-===2Y-+Z↓
D.用电子式表示XY2的形成过程为:
(5)冰雪的化学成分是H2O,水的沸点比H2Z的沸点高,其原因是
。
某可逆反应在0—2分钟的进行过程中, 在不同反应时间各物质的量的变化情况如右图所示。则该反应的反应物是,生成物是,此反应(填“是”或“不是”)可逆反应;反应开始至2分钟时,(填“能”或“不能”)用C表示反应速率,2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了状态,此时正反应速率(填 “等于”或“不等于”) 逆反应速率。