二十一世纪被称为海洋世纪,许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是
A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝
C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水
(9分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 |
实验目的 |
T/K |
pH |
c/10-3mol·L-1 |
|
H2O2 |
Fe2+ |
||||
① |
为以下实验作参照 |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
② |
探究温度对降解反应速率的影响 |
|
|
|
|
③ |
|
298 |
10 |
6.0 |
0.30 |
[数据处理]实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如图,①②③分别代表以上三组实验测得的数据曲线。
(2)请根据实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的平均反应速率;v(p—CP)= mol·L-1·s-1。
(3)实验①、②表明温度升高,该降解反应速率_____。 (增大或减小)但其他文献表明,温度过高时(如接近100℃)反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因: _________________________。
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时, __
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:
(12分)在不同温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
平衡常数K |
2.6 |
1.7 |
1 |
0.9 |
0.6 |
(1)该反应的△H 0。(填“>”、“=”或“<”)。若到达平衡后升高温度,则CO2的转化率将 ,正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)850℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示。其他条件相同时,请在下图中画出700℃时CO2的转化率随时间变化的示意图(注明必要的标示)。
(3)在850℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是 (填代号),平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有__________(填代号 )
|
A |
B |
C |
D |
E |
n(CO2)[ |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
0.5 |
1 |
(4) 850℃时,在1L的密闭容器中分别充入2mol的CO2和H2,计算反应到达平衡时CO的物质的量浓度。(写出计算过程)
(9分)现有反应:mA(g) + nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1) 该反应的正反应为 ________反应(填吸热或放热),△S_____0 (填“>”、“=”或“<”),由此判断,此反应自发进行的条件为_______。
A 一定自发 B一定不自发 C高温自发,低温不自发 D低温自发,高温不自发
(2) 减压时,A的质量分数_________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3) 若加入B (体积不变),则A的转化率_________。
(4) 若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比C(B) :C(C) 将______ ___。
(5) 若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____ ___。
(6) 若B是有色物质,A、C均无色,则加入C (体积不变)后混合物颜色______ _;(填“变深”、“变浅”或“不变”,下同)
(7)维持容器内压强不变,充入氖气后,混合物颜色 。
(13分)(1)对于下列反应:2SO2 + O2 2SO3 , 如果2min内SO2的浓度由6 mol/L下降为2 mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为____________,用O2浓度变化来表示的反应速率为_____________。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3 △H<0 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况。
①a b过程中改变的条件可能是 ;
②b c过程中改变的条件可能是 ;
③若加入催化剂,请将反应速度变化情况画在c~d处。
(3)请用化学平衡移动知识解释久置的氯水(尤其是长期放置在见光环境),最后浅黄绿色消失,溶液变成稀盐酸:
(5分)氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
(2) 自1913年工业合成氨投产以来,合成氨工业不断发展,氨又可以进一步制备硝酸,在工业上可进行连续生产。
请回答下列问题:
(1)已知: ①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1= +180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H2=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式: