2013年“雾霾”成为年度关键词,SO2、NO2、可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成。2014年2 月习近平总书记在北京考察时指出:应对雾霾污染,改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤,严格控车,调整产业,强化管理,联防联控,依法治理等方面采取重大举措。下列措施不能够减少雾霾的是( )
A.治理汽车拥堵,减少汽车尾气排放
B.调整产业结构,尽量减少对化石燃料的使用
C.大力发展清洁能源,太阳能、氢能等
D.焚烧秸秆,使其变为农业肥料
高三化学选择题中等难度题
2013年“雾霾”成为年度关键词,SO2、NO2、可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成。2014年2 月习近平总书记在北京考察时指出:应对雾霾污染,改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤,严格控车,调整产业,强化管理,联防联控,依法治理等方面采取重大举措。下列措施不能够减少雾霾的是( )
A.治理汽车拥堵,减少汽车尾气排放
B.调整产业结构,尽量减少对化石燃料的使用
C.大力发展清洁能源,太阳能、氢能等
D.焚烧秸秆,使其变为农业肥料
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2015年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成.
(1)机动车的尾气是雾霾形成的原因之一,近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体,请写出该过程的化学方程式:
(2)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一.经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,发现能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H
若①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol﹣1
②CO(g)═C(s)+O2(g)△H2=+110.5kJ•mol﹣1
③C (s)+O2(g)═CO2(g)△H3=﹣393.5kJ•mol﹣1
则△H= kJ•mol﹣1.
(3)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液,在pH为4~7之间时电解,硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4.Na2S2O4俗称保险粉,广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上.这种技术是最初的电化学脱硫技术之一.请写出该电解反应中阴极的电极方程式:
(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),测得容器内总压强与反应时间如图所示:
①该反应的化学平衡常数表达式:K=
②图中A点时,SO2的转化率为
③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
④若在T2℃,其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示,则T1 T2(填“>”、“<”、“=”);其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正) vA(逆) (填“>”、“<”、“=”).
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(8分)2013年以来全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中,二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容。
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
则NO2氧化SO2的热化学方程式为 _____________________________ 。
(2)SO2与O2反应时的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
①压强:Pl P2(填“>”、“=”或“<”)。
②平衡常数:A点 B点(填“>”、“=”或“<”)。
③200℃下,将一定量的SO2和O2充人体积为1 L的密闭容器中,经10min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示:
气体 | SO2 | O2 | SO3 |
物质的量(mol) | 1.6 | 1.8 | 0.4 |
10min内该反应的反应速率v(O2)= ;该反应达到化学平衡状态的标志是 。
a.SO2和O2的体积比保持不变 b.体系的压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.SO2和SO3物质的量之和保持不变
(3)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①写出氨气消除NO污染的化学方程式 ___________________________ ;
②若还原产物比氧化产物多0.5mol,则反应转移电子数为 ________ 。
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绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
已知:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
下列说法正确的是
A.固体1中主要含有CaCO3、CaSO4
B.X可以是空气,且需过量
C.处理含NH4+废水时,发生的反应为:NH4++5NO2-+4H+=6NO+4H2O
D.捕获剂所捕获的气体主要是CO
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据报道:研究人员破解了北京及华北地区雾霾主要成分硫酸盐的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中NO2与SO2的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组对NO2和SO2的反应进行探究。
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)SO2的发生装置可以选择图Ⅰ中的_______(填字母),反应的化学方程式为___________________。
(2)按图Ⅱ所示进行实验。
①实验时往集气瓶中通入等体积的SO2和NO2,观察到集气瓶中有白烟产生,通入的NO2气体颜色变浅,该反应的化学方程式为______________________。如果集气瓶中有少量水,则可能观察不到白烟,其原因是____________。
②请指出图Ⅱ装置设计的不合理之处___________。
(3)硫酸铵是我国pm2.5雾霾的主要成分,收集一定量的雾霾固体进行验证:
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
取一定量的雾霾固体于试管中,加入适量的水溶解,把溶液分成两份。 | ||
一份___________。 | 有白色沉淀生成。 | 证明雾霾固体中含有SO42- |
另一份___________。 | ___________。 | 证明雾霾固体中含有NH4+。综合上面实验,说明雾霾固体颗粒中含有(NH4)2SO4。 |
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(14分)SO2、NO2、可吸人颗粒物是雾霾的主要组成。
(1)SO2可用氢氧化钠来吸收。现有0.4 molSO2,若用200 mL,3mol·L—1NaOH溶液将其完全吸收,生成物为 (填化学式)。经测定所得溶液呈酸性,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)CO可制做燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入CO和空气,工作过程中,负极反应方程式为: 。
(3)氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应:2CO+2NON2+2CO2,在体积为0.5L的密闭容积中,加入0.40mol的CO和0.40 mol的NO,反应中N2的物质的量浓度的变化情况如图所示,从反应开始到平衡时,CO的平均反应速率υ(CO)= 。
(4)用CO2合成二甲醚的化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H>0。
合成二甲醚时,当氢气与二氧化碳的物质的量之比为4︰1,CO2的转化率随时间的变化关系如图所示。
①A点的逆反应速率υ逆(CO2) B点的正反应速率为υ正(CO2)(填“>”、“<”或“=")。
②氢气的平衡转化率为 。
(5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料,它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1) △H1 ①
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) △H2 ②
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H3 ③
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1= 。
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背景材料:
①浙大研制的石墨烯弹性气凝胶(又名碳海绵)入选2013年度世界最轻固体材料;
②2014年11月上旬北京APEC峰会期间,政府重拳整治雾霾,蓝天重现;
③中科大最近成功发现了一种新的铁基超导材料 (Li0.8Fe0.2)OHFeSe(Se呈-2价)。
④瑞典皇家理工学院(KTH)的研究人员已经成功的构建出了一种能使水快速氧化成氧气的分子催化剂。下列说法不正确的是( )
A.石墨烯弹性气凝胶可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
B.压减燃煤、严格控车、调整产业是治理雾霾的有效措施
C.新的铁基超导材料中Fe的化合价呈+2、+3价
D.该分子催化剂可将一次能源太阳能直接转化成二次能源
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背景材料:
①浙大研制的石墨烯弹性气凝胶(又名碳海绵)入选2013年度世界最轻固体材料;
②2014年11月上旬北京APEC峰会期间,政府重拳整治雾霾,蓝天重现;
③中科大最近成功发现了一种新的铁基超导材料 (Li0.8Fe0.2)OHFeSe(Se呈-2价)。
④瑞典皇家理工学院(KTH)的研究人员已经成功的构建出了一种能使水快速氧化成氧气的分子催化剂。
下列说法不正确的是
A.石墨烯弹性气凝胶可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
B.压减燃煤、严格控车、调整产业是治理雾霾的有效措施
C.新的铁基超导材料中Fe的化合价呈+2、+3价
D.该分子催化剂可将一次能源太阳能直接转化成二次能源
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绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法正确的是
A. 固体1中主要含有CaCO3、CaSO3
B. X可以是空气,且需过量
C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO
D. 处理含NH4+废水时,发生的反应为:NH4++5NO2-+4H+=6NO↑+4H2O
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大气细颗粒物吸附的水分中NO2 与SO2 的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组对雾霾的成分进行了验证,并测定空气中SO2 的含量及探究H2SO3 的部分性质。
回答下列问题:
(1)硫酸铵是某地PM2.5雾霾的主要成分,收集一定量的雾霾固体进行验证。
取一定量的雾霾固体于试管中,加入适量的水溶解,把溶液分成两份盛于试管中:
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
①向其中一份_______ | 有白色沉淀生成 | 证明雾霾固体中含有SO42- |
②向另一份中_____,用镊子夹持湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 | ③试管中有气泡产生,___________________ | 证明雾霾固体中含有NH4+。综合上面实验,初步说明雾霾固休颗粒中含有(NH4)2SO4 |
(2) 用如图所示简易装置测定空气中SO2 的含量。
①测定原理:SO2通入碘的淀粉溶液中,使溶液由蓝色变为无色,反应的化学方程式为______。
②测定方法:在某监测点,量取5.0mL5.0×10 -4mol/L的碘溶液,注入图中的试管中,加2-3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色,按图中装置连接好仪器,利用止水夹控制,进行抽气,取下注射器排气,重复操作直到溶液的蓝色全部褪尽为止,共抽取空气8000.0mL,则测得该监测点空气中SO2 的含量为_____mg/L。
(3)探究H2SO3 的部分性质。
选用下面的装置和药品探究H2SO3与HClO 的酸性强弱
①甲同学认为按照A→C→F→尾气处理的顺序连接装置,可以证明H2SO3与HClO 的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是_________________。
②丙同学采用间接法证明,实验方案为:按照A→C____(其字母) →尾气处理顺序连接装置,其中装置C 的作用是___________;证明H2SO3的酸性强于HClO的酸性的实验现象是_____。
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