当前我国环境状况不容乐观,其中PM2.5、CO、S02、NOx等污染物对空气质量的影响非常显著,其主要来源为燃煤、机动车尾气等,因此,对其进行研究具有重要意义。
(1)对某地PM2.5样本用蒸馏水处理后,测得该试样中的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据计算该试样的pH=
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化如图1所示。
①写出N2和02反应的热化学方程式:________。
②有人设想将C0按下列反应除去:2CO(g)= 2C(s)+02(g)△H>O,请你分析该设想能否实现? (填“是”或“否”),依据是
③用图2所示原电池原理也可以除去CO,则其负极反应式为:________。
(3)有人设想利用反应NaOH+S02=NaHS03将SO2吸收除去,然后用石灰水又可使NaOH再生。再生的离子方程式为: 。
(4)利用I205消除CO污染的反应为:5CO(g)+I205(s)—兰5CO2(g)+I2(s),不同温度下,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图3.则:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=____ 。
②T1与T2化学平衡常数大小关系:K(T1)__________K(T2)(填“>”、“<”或“=”)
反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示(E1>0,E2>0),回答下列问题。
①图中E1代表的意义是。
该反应是反应(填“吸热”、“放热”)。反应热△H的表达式为。
②当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③ 在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1, E2(填“增大”、“减小”或“不变”)。化学平衡移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
将6 mol H2和3 mol CO充入容积为0.5 L的密闭容器中,进行如下反应:2 H2(气) + CO(气) CH3OH(气),6秒时体系达到平衡,此时容器内气体的物质的量为开始时的0.6倍,求(1)H2的反应速率;
(2)CO的转化率;
(3)求相同条件下CH3OH(气) 2 H2(气) + CO(气)的平衡常数K
下图是某工厂生产甲醇(CH3OH)的工艺流程图:
已知,在反应器II中CO在高温、高压、催化剂存在的条件下跟H2充分反应后,仍剩余1/3。请回答下列问题:
(1)在反应器I中,发生反应的化学方程式是____________________________________。
(2)从提高原子的利用率出发,该生产工艺需要进行的改进是_____________________。
(3)右图表示CO和H2反应合成甲醇过程中的能量变化,曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化。则
①反应的热化学方程式为___________________________________________。
②在恒容条件下,能使该反应的平衡常数改变的措施有_________________。(填字母)
A.加压 |
B.降低温度 |
C.再充入1mol CO和2molH2 |
D.使用更高效的催化剂。 |
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)今有如下两个热化学方程式:则ab(填>, =" ," <)
H2(g)+O2(g) = H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g) = H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a 的值:_______________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热
△H =______________________。
某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(As为砷元素)
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成1 mol X,则X的化学式为________。
(3)根据上述反应可推知________。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4 b.H3ASO4是还原产物
c.还原性:AsH3>X d.K2SO4和H2O是还原产物
(4)请将反应物的化学式和配平后的系数填入下列相应的位置中,并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目。