数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)∆H1<0;v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)∆H2<0;v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放
已知重整过程中部分反应的热化方程式为:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH>0
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0
③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。
在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,已知P2=aPa求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。
III.根据2+2H++H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中左侧电极连接电源的____________极,电解制备过程的总反应的离子方程式为____________。测定阳极液中Na和Cr的含量,若Na与Cr的物质的量之比为a:b,则此时Na2CrO4的转化率为____________。若选择用熔融K2CO3作介质的甲烷燃料电池充当电源,则负极反应式为____________。
亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。
查阅资料:亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。
请回答下列问题:
Ⅰ.Cl2的制备:舍勒发现制备氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
(1)该方法可以选择上图中的______(填字母标号)为Cl2发生装置,该反应的离子方程式为____________。
(2)收集一瓶纯净干燥的氯气。
Ⅱ.亚硝酰氯(ClNO)的制备、实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO):
(3)组装好实验装置,检查装置的气密性,然后装入药品。一段时间后,两种气体在Z中反应的现象为________________。
III.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体)
(4)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的离子方程式为__________________________。
(5)滴定终点的现象是________________________________________。
(6)产品中亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为____________。
常温下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δ随pH的变化如图(I)、(II)所示。下列说法正确的是
已知:H2NCH2CH2NH2+H2O[H3NCH2CH2NH2]++OH-
A.NaHA溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)>c(A2-)
B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb1=10-4.07
C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性
D.向[H3NCH2CH2NH2]HA溶液中通入HCl,增大
一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是
A.甲为正极,丙为阴极
B.丁极的电极反应式为-e-===
C.KOH溶液的质量分数:c%>b%>a%
D.标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有2molK+移入阴极区
SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。下列有关说法错误的是
A.a极为直流电源的负极
B.阳极发生的反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
C.阴极得到1mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为2mol
D.吸收池中发生反应的离子方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图,下列说法正确的是( )
A.以此电池为电源电解精炼铜,当有0.1 mol e-转移时,有3.2 g铜溶解
B.若以甲烷为燃料气时,负极反应式为CH4+5O2--8e-=CO32-+2H2O
C.该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D.空气极发生的电极反应式为:O2+4e-+2CO2 = 2CO32-