氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1,请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9 kJ•mol−1 Ea1=3.2 kJ•mol−1
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6 kJ•mol−1 Ea2=58 kJ•mol−1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:
其它条件不变,每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_______。
②下列说法正确的是________。
A.Q点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点,此时反应时间为5min,发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则体系中剩余O3的物质的量是________mol;SO2的平均反应速率为________;反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。
(3)以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
①ab是_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。阴极区的电极反应式为_____________。
②若NO吸收转化后的产物为NH4+,通电过程中吸收4.48LNO(标况下),则阳极可以产生____mol气体。
高三化学综合题困难题
氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1,请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9 kJ•mol−1 Ea1=3.2 kJ•mol−1
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6 kJ•mol−1 Ea2=58 kJ•mol−1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:
其它条件不变,每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_______。
②下列说法正确的是________。
A.Q点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点,此时反应时间为5min,发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则体系中剩余O3的物质的量是________mol;SO2的平均反应速率为________;反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。
(3)以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
①ab是_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。阴极区的电极反应式为_____________。
②若NO吸收转化后的产物为NH4+,通电过程中吸收4.48LNO(标况下),则阳极可以产生____mol气体。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1,请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9 kJ•mol−1 Ea1=3.2 kJ•mol−1
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6 kJ•mol−1 Ea2=58 kJ•mol−1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:
其它条件不变,每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_______。
②下列说法正确的是________。
A.Q点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点,此时反应时间为5min,发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则体系中剩余O3的物质的量是________mol;SO2的平均反应速率为________;反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。
(3)以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
①ab是_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。阴极区的电极反应式为_____________。
②若NO吸收转化后的产物为NH4+,通电过程中吸收4.48LNO(标况下),则阳极可以产生____mol气体。
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碳及其化合物在人们的日常生活、工农业生产及科学研究中有着重要的作用。回答下列有关问题:
(1)煤炭是人们利用最为广泛的燃料,但因煤炭含硫而导致大气污染。对燃煤烟气中的SO2可采用碳酸钙浆液法吸收,即把燃煤烟气和空气同时鼓入到含CaCO3的浆液中,使SO2被吸收。①该反应生成石膏(CaSO4 •2H2O),化学方程式为____________________。
②标准状况下,某种烟气中SO2含量为2.1×10-3g •L-1,则反应中转移3 mol电子时,处理标
准状况下烟气的体积为___________L(保留两位有效数字)。
(2)工业炼铁的基本原理是:在高温下,焦炭燃烧生成的CO将铁矿石中铁的氧化物还原得到铁。
已知:
①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)==2Fe(s)+3CO(g) △H= +489.0 kJ• mol-1;
②C(s,石墨)+CO2(g) ==2CO(g) △H= +172.5 kJ• mol-1。
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_______________________。
(3)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。一定温度时,在容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-3催化剂,容器中发生反应:2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g) △H= -15.5kJ• mol-1。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图1所示:
已知:TON=
①该温度时,甲醇的最高转化率为_______________。
② 0 ~7 h内DMC的平均反应速率是_______mol·L-1·h-1(保留两位有效数字)。
③图2是甲醇转化数随某种物理量的变化曲线,该物理量可能是_______;为使该反应向正
反应方向移动,可采取的措施有______________________。(答出一条即可)。
(4)CO2溶解于水形成碳酸。碳酸与次氯酸的电离常数如下表所示:
弱酸 | 碳酸 | 次氯酸 |
电离常数(Ka) | Ka1=4.4×l0-7 Ka2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
在NaClO溶液中通入少量CO2 ,反应的离子方程式为_____________________,0.03 mol • L-1 NaClO 溶液的 pH=________________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)汽车尾气中的处理NO的方法也可用H2将NO还原为N2。
已知:
H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程是_______________________________。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。
①上述合成甲醇的反应是__________________(填“吸热”或“放热”)反应,图像中的压强p1、p2的大小关系是_______________,判断的理由是________________________。
②从上图A、B、C三点中选填下表物理量对应最大的点(用“A”、“B”或“C”填写)。
反应速率V | 平衡常数K | 平衡转化率a |
____________ | _____________ | _____________ |
③在300℃时,向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25molCH3OH。该平衡_________(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
(3)有利于提高CO平衡转化率的措施有_________________。
A.使用催化剂 B.投料比不变,增加CO的浓度
C.降低反应温度 D.通入He气体使体系的压强增大
(4)一定温度下,CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列关于氮元素的有关问题。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ;⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g);⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) ; △H= -44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式________,该反应的熵变⊿S________0(填“>”、“<”、“="”" )。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 。某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如右表:
①10min~20min以V(CO2) 表示的反应速率为 ________。
②该反应的平衡常数的表达式为:K=________,根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为________ ________(保留两位小数)。
③下列各项能作为判断该反应达到平衡的是________(填序号字母)。
a.容器内压强保持不变 b.2V(NO)(正)= V(N2)(逆)
c.容器内CO2的体积分数不变 d.混合气体的密度保持不变
④30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是________。
⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率________(填“增大”、“不变”或“减小”) 。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= ;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下: Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ΔH>0
① 若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为 ________________ 。
② 若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是_____(选填序号)
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H2)的比值不变
d.固体的总质量不变
③ 该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA ______KB(填“>”、“ <”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些 。
a.H2的逆反应速率
b.CH4的的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量
(3)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是________
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③ HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO2-)>c(OH)> c(H+)
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2、
若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2=________ ;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3 ,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为________;
(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:
①A点时N2的浓度为________mol/L;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA =________(填写代入数值的表达式,不要求化简);当温度由T1变化到T2时,KA ________ KB(填“>”、“<”或“=”)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
时间/min 浓度/mol•L—1 | c (N2) | c (H2) | c (NH3) |
0 | 0.6 | 1.8 | 0 |
3 | 0.52 | x | 0.16 |
6 | 0.36 | 1.08 | 0.48 |
9 | 0.36 | 1.08 | 0.48 |
反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为________;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是________(填序号)。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度 d.充入Ne增大压强
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2=________ ;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:+3 2 ,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为;
(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:
①N2的转化率为________;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA ________(填写代入数值的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时, KA ________ KB(填“>”、“<”或“=”)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为________;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是________ (填序号)。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度
高三化学填空题简单题查看答案及解析
(14分)碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= ;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s) + 3CH4(g)2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ⊿H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为________________。
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是__________
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.v(CO)与v(H2)的比值不变
D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA KB(填“>”、“<”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些 。
A.H2的逆反应速率
B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
(3)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3,该过程中还原反应的方程式为 。
(4)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO)>c(OH)> c(H+)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
碳、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
同一条件下,若2molCH4 还原NO2 至N2,生成气态水和二氧化碳。整个过程中放出的热量为1734kJ,则ΔH2=__________;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) ΔH>0。
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为_______。
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是_____(填序号)。
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的密度保持不变
C.速率:2v(CO)=v(H2)
D.固体的总质量保持不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当压强由P1升高到P2时,平衡常数KA___KB(填“>”、“<”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些______。(填序号)
A.H2的逆反应速率
B.CH4的的转化率
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
(3)甲酸是易溶于水的一元弱酸。
①常温下,将1L 0.1mol/L HCOOH溶液与1L0.1mol/LNaOH溶液混合后,下列关系不正确的是____(填序号)。
a.c(H+)水·c(OH-)水=1×10-14 b.2c(H+)+c(HCOOH)=2c(OH-)+c(HCOO-)
c.c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-) d.c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
②向1L 0.1mol/L HCOONa溶液中加水稀释后,c(HCOOH)/c(HCOO-)的数值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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