区别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”--《本草经集注》,这里运用了硝石的哪些性质:
A.焰色反应 B.氧化性 C.还原性 D.不稳定性
“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ/mol。相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出29.4 kJ | 吸收a kJ |
请回答:
①c1 c2(填“>”、“<”或“=”);a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 mol/(L·s)。
(2)压强为p1时 ,向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答:
①该反应属于 (填“吸”或“放”)热反应;p1 p2(填“>”、“<”或“=”)。
②100℃时,该反应的平衡常数K= (用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 (选填字母)。
a b c d
烟气(主要成分CO2、CO、SO2、NOX) 的排放对环境有很大的影响。
I.利用氨水作吸收液是当前有效捕捉CO2的方法,经过可逆反应生成NH4HCO3。生成的NH4HCO3分解可得到CO2,从而实现吸收液的再生。
(1)写出氨水捕捉CO2 的化学方程式 。
(2)已知:NH4HCO3 溶液显碱性,下列说法不正确的是 。
a.c(NH3·H2O)>c(H2CO3)
b.c(NH4+)>c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)
c.c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(H2CO3)+c(HCO3—)
d.c(HCO3—)+2c(CO32—)+c(OH—)=c(H+)+c(NH4+)
(3)如图是氨水吸收CO2 的脱除率随温度变化的关系图。
应用平衡移动原理分析 CO2 在 40℃-45℃ 脱除率降低可能的原因 。
II.SO2、NOX 可以经 O3 预处理后用 CaSO3 水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOX 的含量。O3 氧化烟气中 NOX 的主要反应的热化学方程式为:
(4)用CaSO3水悬浮液吸收烟气中NO2时,清液 ( pH约为8) 中SO32-将NO2转化为NO2-,其离子方程式为 。
(5)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2 的吸收速率,用平衡移动原理解释其主要原因是 。
电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
① 醋酸在水溶液中的电离方程式为 。
② 下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是 (填字母序号)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“II”)。
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是 。
③ V1和V2的关系:V1 V2(填“>”、“=”或“<”)。
④ M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。
资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN > AgI。
操作步骤 | 现象 |
步骤1:向2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN溶液,静置。 | 出现白色沉淀。 |
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液。 | 溶液变红色。 |
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液。 | 现象a ,溶液红色变浅。 |
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3 mol·L-1 KI溶液。 | 出现黄色沉淀。 |
写出步骤2中溶液变红色的离子方程式 。
步骤3中现象a是 。
用化学平衡原理解释步骤4的实验现象 。
研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)高湿条件下,写出大气中SO2转化为HSO3—的方程式: 。
(3)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如下:
① 质子的流动方向为 (“从A到B”或“从B到A”)。
② 负极的电极反应式为 。
(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下:
① 用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3—,反应的离子方程式是 。
② 若石灰乳过量,将其产物再排回吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的化学式是 。
现有下列浓度均为0.1 mol/L的电解质溶液:
①Na2CO3、② NaHCO3、③、④CH3COONH4、⑤ NH4HCO3
(1)上述5种物质的溶液既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是(填写序号) 。
(2)已知溶液④呈中性,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)已知溶液⑤呈碱性,比较④、⑤两溶液的酸碱性,可以得出的结论是 。