研究NOx、CO2的吸收利用对促进低碳社会的构建和环境保护具有重要意义。
(1)已知:① 2H2(g) + O2(g)=2H2O(g) ∆H1
② CO2(g)+3H2(g)CH3OH (l) + H2O (l) ∆H2
③ H2O(g)H2O(l) ∆H3
求 25℃、101kPa下,2 mol CH3OH (l)完全燃烧的∆H=___(用含∆H1、∆H2、∆H3的式子表示)。
(2)向1 L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH (l) + H2O (l) ∆H2
① 已知反应的∆H2<0,则此反应自发进行的条件是____(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。
②在T℃下,CO2气体的浓度随时间t变化如下图所示,则此温度下反应的平衡常数 Kc=_____(用分数表示)。在t2时将容器容积缩小为原体积的一半,t3时再次达到平衡,请画出t2之后 CO2气体的浓度随时间变化的曲线。_____________
(3)用NH3催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。如下图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率(注:脱氮率即氮氧化物的转化率),反应原理为:NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。以下说法正确的是____。(填编号)
A.使用第②种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率
B.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
C.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
D.烟气通过催化剂的流速越快,脱氮效果会越好
(4)用电解法处理NOX是消除氮氧化物污染的新方法,其原理是将NOX在电解池中分解成无污染的N2和O2,电解质是固体氧化物陶瓷(内含O2ˉ离子,可定向移动),阴极的反应式是____。
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某校化学兴趣小组同学设计实验,探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分。
(1)写出木炭与浓硫酸反应的化学方程式____。
(2)分液漏斗使用前需检漏,方法是___。
(3)有同学对C装置能否除尽还原性气体有疑义,要确认其是否除尽,你认为对上述装置应做如何进?____。
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某含氧衍生物可以作为无铅汽油的抗爆剂,它的相对分子质量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式。(要有解题过程)
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已知H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) ==COS(g)+H2O(g),在610K时,将0.1mol CO2加入与0.40molH2S充入2.5mL的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率a1=_______%,反应平衡常数K=___________。
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为003,H2S的转化率a2____a1,该反应的ΔH___0。(填“>”“<”或“=”)
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随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g),已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化___________、____________、____________、_____________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
v正 | v逆 | 平衡常数K | 转化率α |
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
[CO2]/mol·L-1 | [H2]/mol·L-1 | [CH4]/mol·L-1 | [H2O]/mol·L-1 | |
平衡Ⅰ | a | b | c | d |
平衡Ⅱ | m | n | x | y |
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为_________。
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工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2 (l)+H2O (l)。
(1)T1℃时,在2L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)=x,如图是CO2平衡转化率(α)与氨碳比(x)的关系。其它条件不变时,α随着x增大而增大的原因是__________________.
(2)当x=2,上述反应至5min时各物质的浓度不再发生变化,若起始的压强为P0KPa,测得平衡体系压强变为起始时的。反应结束后,分离得到90g尿素。
试计算该反应的平均速率υ(CO2)=________________,该反应的平衡常数K=___________,达到平衡后NH3的物质的量浓度为______________。
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Ⅰ、下图是维生素A的分子结构:
(1)维生素A的分子式是__________________,1mol维生素A最多能与____________mol溴发生加成反应。
(2)根据要求写出下列有机物的结构简式或者系统命名:
CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3 :__________________________________.
2﹣甲基﹣2﹣丁烯:________________________________________________.
Ⅱ、人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(3)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种见图(Ⅰ)、(Ⅱ):
①这两种结构的区别表现在:
定性方面(即化学性质方面):Ⅰ不能_______(填字母,下同)而Ⅱ不能________.
A.被酸性高锰酸钾溶液氧化 B.与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.与溴在催化剂作用下发生取代反应 D.与氢气发生加成反应
定量方面:1molC6H6与H2加成时:Ⅰ需________mol,而Ⅱ需_______mol.
②今发现C6H6还有另一种如图立体结构:该结构的二氯代物有________种.
③根据苯的分子结构,可以推测苯的性质比较稳定,容易发生取代反应,不易发生加成和氧化反应。写出苯与硝酸在催化剂作用下反应的化学方程式____________________________
(4)已知萘的结构简式为 ,下列关于萘的说法正确的是_______(填编号)
A.萘的分子式为C10H10 B.1mol萘能与6molH2发生加成反应
C.萘分子中所有原子在同一平面上 D.一溴代萘只有两种同分异构体
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已知,常温下H2S、H2CO3 的电离常数如下表
Ka1 | Ka2 | |
H2S | 9.1×10-8 | 1×10-15 |
H2CO3 | 4.3×10-7 | 5.6×10-11 |
(1)①常温下,0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L-1的碳酸钠溶液,碱性更强的是_______。其原因是_________。
②常温下,硫化钠水解的离子方程式_____________________________。
(2)H2S能与许多金属离子发生反应,生成溶解度不同和各种颜色的金属硫化物沉淀,可用于分离和鉴定金属离子。
①常温下,NaHS溶液显____________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)
②常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1 H2S溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________________。
(3)脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染,又可回收硫资源,该部分硫化氢用过量NaOH溶液吸收后,再以石墨作电极电解该溶液可回收硫,写出电解得到硫的总反应方程式(忽略氧的氧化还原)_______________;从整个生产工艺的角度分析,该方法不仅能减少环境污染、回收硫、得到一定量的副产物,还具有的优点是___________。
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雾霾的形成与汽车尾气和燃煤有直接的关系,新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》,其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。
(1)用SO2气体可以消除汽车尾气中NO2, 已知NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ,一定条件下,将NO2与SO2以物质的量比1∶2置于体积为1L 密闭容器中发生上述反应,测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=____。
(2)目前降低尾气中的NO和CO可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO在催化转换器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-a kJ·mol-1,在25℃和101kPa下,将2.0mol NO、2.4mol气体CO通入到固定容积为2L的容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①有害气体NO的转化率为___________
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,
则改变的条件可能是_____(选填序号)。
a.缩小容器体积 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容器体积
(3)消除汽车尾气中NO2也可以用CO,已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1;CO的燃烧热△H=-c kJ·mol-1。写出消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与CO的反应的热化学反应方程式 ____________________。
(4)已知NH3·H2O的Kb=2.0 ×10-5
①求0.10 mol/L的 NH3·H2O的c(OH-)=______________mol/L
②若向其中加入固体NH4Cl,使c(NH4+)的浓度达到0.20 mol/L,则c(OH-)=______________mol/L
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将1.2mol的A气体充入2L恒容密闭容器中发生反应:A(g) 2B(g)。在三种不同条件下进行实验,A的物质的量随时间的变化如图所示。试回答下列问题:
(1)实验1中,4s时A的转化率为 ;此条件下该反应的平衡常数K1的值为 。
(2)实验2与实验1对比,其可能隐含的反应条件是 。
(3)根据实验3与实验1的图象比较,可推测该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。设实验1~3的平衡常数的值分别为K1、K2、K3,则它们之间的关系为K1 K2 K3(填“>”、“<”或“=”)。
(4)为了验证增大催化剂的表面积、增大压强可提高化学反应速率这一结论,某同学在实验1的基础上又利用该容器设计了实验4和实验5,部分实验条件及数据见下表。请将表格补充完整。
实验编号 及其目的 | V(容积)/L | t/℃ | n(A起始)/mol | n(B起始)/mol | 催化剂的质量/g | 催化剂的表面积/m2·g—1 |
实验1参照对比实验 | 2 | 80 | 1.2 | 0 | a | b |
实验4:催化剂的表面积对反应速率的影响 | ||||||
实验5目的: | 1 |
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