下列有关化学基本概念的判断不正确的是
①溶液与胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应
②根据物质是否仅含一种元素分为纯净物与混合物
③氧化还原反应的本质是反应前后元素化合价变化
④强电解质与弱电解质本质区别是水溶液中导电性强弱
⑤根据酸分子中含有的H原子个数将酸分为一元酸、二元酸、多元酸
⑥MgO、Na2O2、CuO、Al2O3都是金属氧化物,也是碱性氧化物
A.①②④ B.③⑤⑥ C.④⑤ D.全部错误
氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=akJ/mol
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98kJ/mol
则a为_____________。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。
图1 图2 图3
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:
A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61
生产中应选用水碳比的数值为_____________(选填序号)。
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是_____________。
(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=________(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
②图2是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为________%。
(4)图3表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式_____________。生产中可分离出的物质A的化学式为_____________。
研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
(一)NOx主要来源于汽车尾气。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.50 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H=-566.00kJ/mol
(1)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式__________。
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0-15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①T℃时该化学反应的平衡常数K= __________;若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将____________移动。(填“向左”、“向右”或“不”)
②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是__________。(填“a”或“b”)
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是________。
(二)SO2主要来源于煤的燃烧。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。
(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3-。该反应的离子方程式是_____________。
(4)如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-。
①写出物质A的化学式_____________,阳极的电极反应式是_____________
②该电解反应的化学方程式为_______________________
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 | Na+、K+、Cu2+ |
阴离子 | SO42-、OH- |
在下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题:
(1)M为电源的_______________极(填“正”或“负”),电极b上发生的电极反应为_____________。
(2)电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。
(3)写出乙烧杯中的电解池反应___________________。
(4)若电解过程中,乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出,此时电解还能继续进行,原因是________________。
(5)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16g,要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,正确的操作是________________。
二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH,在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
①根据图表数据分析T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率v(N2)=________mol/(L•min);计算该反应的平衡常数K=___________。
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是________(填字母代号)。
A.加入合适的催化剂
B.适当缩小容器的体积
C.通入一定量的NO
D.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则达到新平衡时NO的转化率________(填“升高”或“降低”),ΔH________0(填“>”或“<”).
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1kJ/mol
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.5kJ/mol
写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式__________________。
(3)二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用,一种二甲醚氧气电池(电解质为KOH溶液)的负极反应式为:__________________
某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液
若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体___________g
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
(1)写出该反应的热化学方程式为___________(中和热为57.3kJ/mol);
(2)①请填写下表中的空白:
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。则中和热△H=___________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度