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(16分)I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知: ①CH4(...

(16分)I、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-l 

  ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)       △H= -1160 kJ·mol-l

  ③H2O(g)=H2O(1)    △H=-44.0 kJ·mol-l

  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____   

  II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。

  (1)由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)-CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(a)与温度、压强的关系如图所示。

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①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K=____     

②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA     tC(填 “>”、“<”或“=”)。

(2)日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)  满分5 manfen5.com  CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示(实线)。

    ①若改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变可能是        ,曲线II对应的实验条件改变可能是____  

  ②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。

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III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图:电解池中两极材料均为碳棒,在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4

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①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式               ,投料时必须满足n(KOH):n(MnO2              

②阳极的电极反应为                   

   ③B物质是           (填化学式),可以循环使用的物质是            (填化学式)。

 

28.(16分)Ⅰ、 CH4(g)+2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) +2H2O(l) ⊿H= -955 kJ·mol-1(2分) Ⅱ、(1)①K=0.25 (2分) ② > (1分) (2)①升温(1分)增压(1分)(其他合理答案参照给分) ②如右图(2分) Ⅲ、① 2MnO2 + O2 + 4KOH 2K2MnO4 + 2H2O(2分) 大于2 : 1 (1分) ② MnO42- - e- = MnO4- (2分) ③ H2(1分) KOH固体 (1分) 【解析】 试题分析:Ⅰ:(1)将方程式(①+②+③×4)/2得CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O的方程式,故△H=(-574 -1160-44.0×4)/2= -955 kJ·mol-1;Ⅱ:(1)①A点时CO的转化率为50%,转化量为5mol,故平衡时CO、H2、CH3CH2OH、H2O的物质的量分别为5mol、10mol、2.5mol、2.5mol,平衡浓度分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,代入平衡常数表达式K==0.25;②C点的温度高,反应速率快,达到平衡所用的时间短;(2)①曲线Ⅰ和实线相比较,加快了反应速率,平衡向左移动了,故为升高温度;虚线Ⅱ和实线相比较,反应速率加快,平衡向右移动了,故为加压;②甲醇的物质的量从零开始逐渐增大,达到平衡状态时氢气消耗6mol,生成甲醇2mol,以后甲醇的物质的量不再发生变化了;Ⅲ①由题目信息可得通过二氧化锰和KOH、氧气在熔融条件下生成K2MnO4,结合原子守恒和氧化还原方程式的配平方法写出化学方程式;当KOH和二氧化锰之比为2:1时恰好完全反应,当在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4,需保持碱性环境,故两者物质的量之比大于2:1;②阳极MnO42-失去电子发生氧化反应生成MnO4- ,故为MnO42- - e- = MnO4- ;③阴极氢离子得电子生成氢气,同时生成氢氧化钾,氢氧化钾可以循环使用。 考点:盖斯定律、化学平衡常数的计算、影响化学平衡的条件、电极反应式的书写和电极产物的判断等知识  
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考点分析:
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(15分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿(主要成分为CO2O3、Co

(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:

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已知:①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等:

         ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01 mo1·L-l

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③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。

(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式               

(2)写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式         ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式            

(3)“加Na2CO3调pH至a'’,过滤所得到的沉淀成分为____       

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是      :其使用的最佳pH范围是____    

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    A.2.0~2.5  B.3.0~3.5    C.4.0~4.5    D.5.0~5.5

(5)“操作l”中包含3个基本实验操作,它们依次是            和过滤。制得的CoC12·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是           

(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是                  。(答一条即可)

 

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(12分)硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热易分解。工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:实验具体操作步骤为:

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①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节螺旋夹,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电磁搅拌器搅动。

②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH接近

7时,停止通入SO2气体。

③抽滤所得的滤液,转移至蒸发皿中,水浴加热

浓缩,直到溶液表面出现晶膜。

④冷却结晶、抽滤、洗涤。

⑤将晶体放入烘箱中,在40~45℃左右干燥

50~60min,称量。

请回答以下问题:

(l)仪器a的名称是          

(2)步骤②中若控制pH值小于7,则产率会下降,请用离子方程式解释原因:          

(3)步骤③中不能将溶液蒸发至干的原因是       ;晶膜通常在溶液表面出现的原因是       

(4)步骤④中洗涤硫代硫酸钠晶体所用试剂的结构式是                             

(5)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取5,0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol·L-1 KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I+IO3+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O满分5 manfen5.com=2I+S4O满分5 manfen5.com,当蓝色褪去H半分钟不变色时到达滴定终点。实验数据如下表:

实验序号

1

2

3

Na2S2O3溶液体积(mL)

19.98

20.02

21.18

 

    则该产品的纯度是____     ,间接碘量法滴定过程中可能造成实验结果偏低的是____   

    A.滴定管末用Na2S2O3溶液润洗    B.滴定终点时仰视读数

    C.锥形瓶用蒸馏水润洗        D.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现气泡

 

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现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:(已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀)该同学得出的结论正确的是

A.根据现象1可推出该试液中含有Na+

B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根

C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+

D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+

 

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香花石被誉为“矿石熊猫”,由我国地质学家首次发现,它由前20号元素中的6种组成,其化学式为X3Y2(ZWR43T2,其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电了数是次外层的3倍,T无正价,X与R原了序数之和是W的2倍。下列说法错误的是

A.原子半径:Y>Z>R>T

B.气态氢化物的稳定性:W<R<T

C.最高价氧化物对应的水化物碱性:X>Z

D.XR2、WR2两化合物中R的化合价相同

 

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下列说法正确的是

    ①NaHCO3溶液加水稀释,c(Na+)/ c(HCO3)的比值保持增大

    ②浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:2c(Na+)=3[c(CO满分5 manfen5.com)+c(HCO满分5 manfen5.com)]

    ③在0.1 mol·L-1氨水中滴加0.lmol·L-1盐酸,恰好完全中和时pH=a,则由水电离产生的

c(OH-)=l0-amol·L-1

    ④已知:Ksp(AgCl)=1.8xl0-10,  Ksp(A92Cr2O4)=2.0×l0-12,则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl

A.①④    B.②③  C.①③    D.②④

 

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