题目
题型:不详难度:来源:
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol·L-1 | 未测定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)="CO" (g) △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。
答案
(2)①C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ/mol ② A B
(3)①4×10-6,温度越高,反应速率越大 ②2XCO+2NOX2XCO2+N2
③不能实现,因为该反应的△H>0,△S<0,所以△G>0
解析
(1)根据溶液呈电中性的原理可得c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(NO3-)+c(Cl-)。将各个数值代入上述式子可得c(H+)=1.0×10-4mol/L,所以pH=4;(2)① ②-①整理可得C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ/mol;②A.Ca(OH) 2+ SO2=CaSO3↓+H2O;正确。B.Na2CO3+ SO2=Na2SO3+ CO2。正确。C.CaCl2不反应,不能作吸收剂,错误。D.NaHSO3不反应,不能作吸收剂,错误。(3)①在反应开始时,n(N2)=0.8mol;n(O2)=0.2mol;n(NO)=0;当反应达到平衡时,n(N2)=(0.8-4×10-4)mol
n(O2)=(0.2-4×10-4)mol; n(NO)= 8×10-4mol.假设气缸的容积为VL。则该温度下的平衡常数。汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,是因为升高温度,化学反应速率加快。②根据已知条件结合质量守恒定律可得反应方程式为:2XCO+2NOX 2XCO2+N2。③由于反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H>0是个体系混乱程度减小的吸热反应。ΔH>0;△S<0,根据体系的自由能ΔG=ΔH-T·ΔS>0,.所以该设想不能实现。
核心考点
试题【(2014届江西省景德镇市高三第一次模拟考试卷理综化学试卷)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其】;主要考察你对能量的相互转化等知识点的理解。[详细]
举一反三
亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及生成气体产物的成分。已知:
①NO+NO2+2OH-=2NO2-+2H2O
②气体液化的温度:NO2 21℃、NO -152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):A→C→_______→_______→_______;组装好仪器后,接下来进行的操作是________________。
(2)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸后, A中产生红棕色气体.
①确认A中产生气体含有NO,依据的现象是_____________________________.
②装置E的作用是_______________________________________________________
(3)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为________________.
如果没有装置C,对实验结论造成的影响是______________________________。
(4)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是_______________。
(5)工业生产中氮氧化物的排放会造成环境污染,可采用如下方法处理氮氧化物:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
则CH4将NO2还原为NO的热化学方程式为:___________________________.
A.无法比较X的能量与M的能量的大小 |
B.Y的能量可能小于N的能量 |
C.X和Y的总能量一定小于M和N的总能量 |
D.因该反应为吸热反应,所以一定要在加热条件下才能反应 |
和碳氢化合物平均减少30%以上,有效的降低和减少了有害的尾气排放。但是汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,对NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。NOx排入空气中,形成酸雨,造成空气污染。NOx中有一种红棕色气体,其溶于水的方程式是 。
(2)已知NO2和N2O4的结构式分别是 和 。
物质 | NO2 | N2O4 | |
化学键 | N=O | N—N | N=O |
键能(kJ/mol) | 466 | 167 | 438 |
(3)研究人员在汽车尾气系统中装置催化转化剂,可有效降低NOx的排放。
①写出用CO还原NO生成N2的化学方程式 。
②在实验室中模仿此反应,在一定条件下的密闭容器中,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n (NO)/n(CO)比例变化情况如下图。
为达到NO转化为N2的最佳转化率,应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为 、 ;该反应的∆H 0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)用 CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO 发生反应的化学方程式为 。
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7kJ/mol,
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol,
下列说法正确的是
A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-1068 kJ/mol |
B.肼是与氨类似的弱碱,它易溶于水,其电离方程式:N2H4 + H2O=N2H5++ OH- |
C.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼—空气燃料电池,放电时的负极反应式:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O |
D.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼—空气燃料电池,工作一段时间后,KOH溶液的pH将增大 |
(l)已知:
Ag2O(s)+2HC1(g)
2Ag(s)+1/2O2(g)
H2(g)+C12(g)
2H2(9)+O2(g)
写出氯气与银生成固体氯化银的热化学方程式________。
(2)美丽的银饰常用Fe(NO3)3溶液蚀刻,写出Fe3+与Ag反应的离子方程式___ _;要判定Fe(NO3)3溶液中NO3—是否在银饰蚀刻中发生反应,可取 的硝酸溶液,然后根据其是否与Ag发生反应来判定。
(3)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,放电时,正极Ag2O2转化为Ag,负极Zn转化为Zn(OH)2,则正极反应式为 ,负极附近溶液的pH ___ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)电解法精炼银时,粗银应与直流电源的 极相连,当用AgNO3和HNO3混合溶液做电解质溶液时,发现阴极有少量红棕色气体,则产生该现象的电极反应式为____。
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