汽车尾气作为空气污染的主要来源之一,其中含有大量的有害物质,包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。对汽车尾气的治理使环境工作者面临了巨大的挑战。试回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
则由CH4将NO2完成还原成N2,生成CO2和水蒸气的热化学方程式是____________________;
(2)NOx也可被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2,已知某温度下,HNO2的电离常数Ka=9.7×10-4mol•L-1,NO2-的水解常数为Kh=8.0×10-10mol•L-1,则该温度下水的离子积常数=______(用含Ka、Kh的代数式表示),此时溶液的温度______25℃(“>”、“<”、“=”)。
(3)化工上利用CO合成甲醇,反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8KJ•mol-1。不同温度下,CO的平衡转化率如右图所示:图中T1、T2、T3的高低顺序是________,理由是______。
(4)化工上还可以利用CH3OH生成CH3OCH3。在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
容器编号 | 温度(℃) | 起始物质的量(mol) | 平衡物质的量(mol) | |
CH3OH | CH3OCH3 | H2O | ||
Ⅰ | 387 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
Ⅱ | 207 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
该反应的正反应为________反应(填“吸热”、“放热”),若起始是向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向_____方向进行(填“正”、“逆”)。
(5)CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用。已知电池工作时的总反应方程式为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,电池工作时的示意图如右图所示:
质子穿过交换膜移向_____电极区(填“M”、“N”),负极的电极反应式为________。
MnO2是具有多种特殊功能的材料,工业上用菱铁矿(MnCO3)为原料制备MnO2的工业流程如下:
试回答以下问题:
(1)提高水浸效率的方法有______、______(填两种)。实验室里洗涤MnO2时用到的玻璃仪器有_____。NaClO的电子式为_________。
(2)反应①的化学方程式为___________。
(3)反应②生成MnO2的同时,得到一种黄绿色的气体,则该反应的离子方程式为__________。
(4)反应②的尾气常温下通入NaOH溶液后,生成NaClO可循环利用,若制得87gMnO2,理论上还需要补充NaClO______mol。
(5)工业上还可以将菱锰矿用硫酸直接浸取后,通过电解MnSO4和H2SO4的混合液制备MnO2,则电解时阳极的电极反应式为__________。
在无机化工中,硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是制取其它铁系化合物的原料,如制取氧化伯系颜料、磁性材料和黄血盐等。某化学兴趣小组设计如下实验方案,探究(NH4)2Fe(SO4)2完全分解的产物。
已知:①隔绝空气受热完全分解是氧化还原反应。
②98%浓硫酸能顺利吸收SO3。
Ⅰ.甲同学根据以下流程探究分解的部分产物,试回答下列问题:
(1)B装置预期的现象是_____;C装置的作用可能是______,D装置可以检验分解产物中是否含有_____。
(2)加热前先通一会儿N2,再关闭气阀,其目的是_______。
Ⅱ.乙同学猜想(NH4)2Fe(SO4)2分解时可能生成了SO3,为了验证他的猜想,小组同学又提供了如右图装置,试回答下列问题:
(3)不能选择E和F装置的原因是________。
(4)加热装置A与G、H连接并进行实验,请你提出需要改进的方案________。
(5)已知饱和SO2水溶液中c(SO32-)=6.0×10-8mol•L-1,Ksp(BaSO3)=5.4×10-7。通过计算判断在1.0mol•L-1的BaCl2溶液中,通入足量纯净的SO2能否生成BaSO3沉淀?
(6)当G中出现大量白色沉淀时,并不能说明A中生成了SO3,理由是_______;为了进一步证明是否有SO3生成,请你补充实验方案(不要求写具体的操作过程)_________。
已知25℃时,乙酸和三氯乙酸的电离常数分别是:Ka(CH3COOH)═1.80×10-5,Ka(CCl3COOH)═0.60, 在物质的量浓度均为0.1mol•L-1的CH3COONa和CCl3COONa混合溶液中,下列关系正确的是
A.c(Na+)═c(CCl3COO-)+c(CH3COO-)
B.c(CCl3COO-)-c(CH3COO-)═c(CH3COOH)-c(CCl3COOH)
C.c(OH-)>c(CCl3COO-)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)>c(CCl3COOH)>c(OH-)
关于右图所示转化关系(X代表卤族元素)说法正确的是
A.H2(g)+X2(g)=2H(g)+2X(g)△H2<0
B.△H1=△H2+△H3
C.途径Ⅲ的按Cl、Br、I顺序依次增大
D.途径Ⅰ生成HCl比生成HBr的△H1大,说明HCl比HBr稳定
新型无机非金属材料氮化硼(BN)可用于火箭的燃料喷嘴。已知BN可以在高温下通过:B2O3(s)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)反应制得,实际中还添加Ca3(PO4)3作为填料,以降低B2O3熔体的黏度。下列有关说法正确的是
A.反应中B2O3是氧化剂
B.若消耗2.24LNH3理论上可得2.5gBN
C.填料的作用可使反应物充分接触
D.反应时NH3需要用无水CaCl2干燥