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化学在解决雾霾污染中有着重要的作用,雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物PM2....

化学在解决雾霾污染中有着重要的作用,雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物PM2.5)、

氮氧化物(NOx)、CO、SO2等.

(1)已知:NO(g)+O2(g)═NO2(g)△H=﹣56.5kJ•mol﹣1

2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1

则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=_________kJ•mol﹣1

一定条件下,将NO2与SO2以物质的量比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,

下列能说明反应达到平衡状态的有____________

a.混合气体的平均相对分子质量

b.混合气体颜色保持不变

c.SO3和NO的体积比保持不变

d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2物质的量比为1:3,则平衡常数K=________(用分数表示)

NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO),不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请解释300℃之后脱氮率逐渐减小的原因:__________________________

(2)CO综合利用.

①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)

若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.得知该反应的△H_________0,该反应的实际生产条件控制在 250 ℃、1.3×104kPa左右最为适宜.反应达平衡后,下列操作既能加快反应速率,又能使平衡混合物中CH3OH物质的量分数增大的是____________

a. 升温                     b.恒容条件下充入H2

c.加入合适的正催化剂        d.恒容条件下再充入1molCO,2mol H2

e.压缩体积                  f.移走一部分CH3OH

②电解CO制备CH4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极区电极

反应式_______________

(3)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:

SO2(g)+H2O(l) H2SO3(l) H(aq)+HSO (aq)       Ⅰ

HSO (aq) H(aq)+SO (aq)                        Ⅱ

Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq)                       Ⅲ

Ca2+(aq)+SO (aq) CaSO3(s)                        Ⅳ

该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO的浓度为_________________

 

﹣41.8b300℃时反应达平衡,后升温平衡逆向移动,脱氮率减小<d eCO+6e﹣+5H2O=6OH﹣+CH42×10-7 mol/L 【解析】(1)①NO(g)+O2(g)═NO2(g)△H=-56.5kJ•mol-1;②2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1;将方程式(②-①×2)×得:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ/mol; a.随反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的进行,气体的质量和物质的量都不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明到达平衡状态,故a错误;b.混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,说明到达平衡状态,故b正确;c.随反应进行,SO3和NO都是生成物,所以体积比一直等于系数比,所以SO3和NO的体积比保持不变,不能说明到达平衡状态,故c错误;d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2都表示逆反应速率,反应自始至终都按此比例进行,故d错误;答案为b;一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2设为a和2a,消耗二氧化氮为x,         NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) 起始物质的体积 a      2a       0       0 转化物质的体积 x      x        x        x 平衡物质的体积 a-x   2a-x      x        x 平衡时NO2与SO2体积比为1:3,即(a-x):(2a-x)=1:3, 故x=0.5a,故平衡常数K=; 此反应正方向是放热反应, 300℃时反应达平衡,后升温平衡逆向移动,脱氮率减小; (2)①图象分析可知压强一定,温度升高CO转化率减小,说明升温平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向为放热反应,△H<0,图象分析可知,温度在250°一氧化碳转化率高,反应速率大,既能加快反应速率,又能使平衡混合物中CH3OH物质的量分数增大,依据影响化学反应速率的因素分析,反应正向进行,CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g),反应是气体体积减小的放热反应;a. 反应是放热反应,升温反应速率增大,但平衡逆向进行,故a错误;b.恒容条件下充入H2 ,增大反应物浓度平衡正向进行,反应速率增大,CH3OH物质的量分数减小,故b错误;c.催化剂改变反应速率不改变化学平衡,反应速率增大,但平衡不变,故c错误;d.恒容条件下再充入1molCO,2mol H2 ,相当于增大压强平衡正向进行,CH3OH物质的量分数增大,故d正确;e.压缩体积压强增大反应速率增大平衡正向进行,CH3OH物质的量分数增大,故e正确;f.移走一部分CH3OH平衡正向进行,浓度减小反应速率减小,故f错误,故de正确; ②由此电解原理可知,阳极失去电子生成二氧化碳气体,加入碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,阴极CO得到电子生成甲烷气体,据此离子反应方程式为:4CO+3CO32-+5H2O=6HCO3-+CH4↑,阴极区电极反应式为:CO+6e-+5H2O=6OH-+CH4; (3)根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)•c(SO32-)可知,c(SO32-)=mol/L=2.0×10-7mol/L。  
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考点分析:
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震惊全国的天津港“8.12”爆炸事故中,因爆炸冲击导致氰化钠泄漏而造成环境污染,可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理。

资料:氰化钠化学式NaCN(N元素-3价),白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水

(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,写出该反应的化学方程式________________

(2)某化学兴趣小组实验室制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。

【实验一】实验室通过下图装置制备Na2S2O3

①a装置中盛浓硫酸的仪器名称是_______________

b装置的作用是________________

②c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等,d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有___________________

③实验结束后,在e处最好连接盛_________(选填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一种)的注射器,再关闭K2打开K1,目的是__________________

【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知:

① 废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L。

② Ag++2CN- = [ Ag (CN)2]-, Ag++I- = AgI↓, AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。

实验如下:

取25.00 mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.000 ×10-4 mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为2.50 mL。

④滴定终点的判断方法是____________________

⑤处理后的废水中氰化钠的含量为__________mg/L,_______(选填“能”、“不能”)排放

 

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A、B、C、X均为中学常见的物质,一定条件下它们的转化关系如下(副产物已略去).

A B C

试回答:

(1)若X为O2,则A不可能是______(填选项)

a.NH3        b.Mg          c.S       d.Si

(2)若A、B、C的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,X为CO2,用离子方程式解释B溶液显碱性的原因____________________,举出C的一种用途_____________________

(3)若A是一种黄绿色气体单质,X是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,反应①属于置换反应,写出反应①的化学方程式__________________C的水溶液中各离子浓度由大到小顺序为_______________________

(4)若A为单质,C为红棕色气体。写出少量Fe粉与组成A物质的元素的最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式:_____________________

 

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将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO).向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g.下列叙述不正确的是(  )

A. 当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4mol

B. 参加反应的金属的总质量 3.6g<m<9.6 g

C. 当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积V=100mL

D. 当金属全部溶解时收集到NO气体的体积在标况下为 2.24L

 

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25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如表:

弱酸

CH3COOH

HCN

H2CO3

电离平衡常数

1.8×10﹣5

4.9×10﹣10

K1=4.3×10﹣7  K2=5.6×10﹣11

 

 

下列有关说法正确的是(     )

A. 等物质的量浓度溶液的pH关系为pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)

B. a mol•L﹣1HCN溶液与b mol•L﹣1NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中:c(Na+)>c(CN),则a一定小于b

C. 往冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性逐渐增大

D. 将0.2 mol•L﹣1 KHCO3溶液与0.1 mol•L﹣1 KOH溶液等体积混合:c(K+)+c(H+)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO32-

 

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在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图1表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系,图2表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系.则下列结论正确的是(    )

A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol•L﹣1•min﹣1

B. 图2所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H>0,且a=1

C. 若在图1所示的平衡状态下,再向体系中充入He,此时v>v

D. 200℃时,向容器中充入2mol A和1mol B,达到平衡时,A的体积分数小于0.5

 

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