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燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题。 (1)我国北方冬季烧煤供...

燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题。

1我国北方冬季烧煤供暖所产生的废气是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:

2NOg+2COg═N2g+2CO2g    △H

若①N2g+O2g═2NOg    △H1=+180.5kJ·mol-1

②2COg═2Cs+O2g    △H2=+221kJ·mol-1

③Cs+O2g═CO2g    △H3=﹣393.5kJ·mol-1

则△H=               kJ·mol-1

2为了提高燃料的利用率,可以将甲醇设计为燃料电池,写出熔融K2CO3做电解质时,甲醇燃料电池的负极反应式:___________________;该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种方法叫做________________。

3含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:___________________。

4机动车的尾气也是雾霾形成的原因之一。

①近几年有人提出在催化剂条件下,利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体生成三种无污染的物质。请写出该过程的化学方程式:                

②电化学气敏传感器法是测定汽车尾气常用的方法之一。其中CO传感器的工作原理如上图所示,则对电极的电极反应式为                      

 

(1)-746.5 (2)CH3OH-6e-+3CO32-=2H2O+4CO2↑;外加电流的阴极保护法。 (3)6ClO2+5CH3OH=6Cl-+5CO2+6H++7H2O。 (4)①2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O;②O2+4e-+4H+=2H2O。 【解析】 试题分析: (1)根据盖斯定律,③×2+②-①得:(-393.5)×2+221-180.5=﹣746.5kJ·mol-1, 则2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g) △H=﹣746.5kJ·mol-1; (2)甲醇燃料电池的负极为甲醇失去电子发生氧化反应,当熔融K2CO3做电解质时,负极反应式为CH3OH- 6e-+3CO32- = 2H2O + 4CO2↑;该电池负极与水库的铁闸相连时,铁闸为阴极,可以保护铁闸不被腐蚀,这种方法叫做外加电流的阴极保护法。 (3)根据题意,ClO2将甲醇氧化为CO2,本身转化为Cl-,根据氧化还原反应得失电子守恒,先缺项配平,然后根据电荷守恒再配平,则反应的离子方程式为6ClO2 + 5CH3OH = 6Cl- + 5CO2 + 6H+ + 7H2O。 (4)①根据题意,C3H6催化还原尾气中的NO气体生成三种无污染的物质,这三种物质分别为氮气、二氧化碳和水蒸气,然后根据化合价升降相等和原子守恒配平,则该过程的化学方程式为2C3H6+18NO= 6CO2+6H2O+9N2;②根据CO传感器的工作原理图可知,工作电极是CO失电子生成CO2,则工作电极的电极反应式为CO-2e-+H2O=CO2+2H+;对电极是O2得电子,则对电极的电极反应式为O2+4e- +4H+ = 2H2O。 考点:考查盖斯定律的应用,原电池原理,电解的应用等  
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考点分析:
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框图中甲、乙为单质,其余均为化合物,B为常见液态化合物,A为淡黄色固体,F、G所含元素相同且均为氯化物,G遇KSCN溶液显红色。

请问答下列问题:

1反应①-⑤中,既属于氧化还原反应又属于化合反应的是______________填序号

2反应⑤的化学方程式为____________________________。

3甲与B反应的离子方程式 _______________________________。

4在实验室将C溶液滴入F溶液中,观察到的现象是______________________。

5在F溶液中加入等物质的量的A,发生反应的总的离子方程式为:__________________

6已知:酚酞在cOH 为1.0×10-4mol/L~2.5mol/L时呈红色,且半分钟内不褪色。向3.9g A和50g B混合后的溶液中滴入2滴酚酞试液,溶液变红色,片刻红色褪去假设过程中液体体积不变

①甲同学认为“红色迅速褪去”是由于溶液中cOH过大造成的,上述观点是否正确           

②乙同学认为“红色迅速褪去”是由于A + B = + H2O2 ,H2O2具有氧化性和漂白性导致的,设计实验证明烧瓶内溶液中含H2O2,简述实验方法                     

 

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亚硝酸氯ClNO是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NOg+Cl2g2ClNOg

1氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:

①4NO2g+2NaCls2NaNO3s+2NOg+Cl2g    K1

②2NO2g+NaClsNaNO3s+ClNOg     K2

③2NOg+Cl2g2ClNOg     K3

K1,K2,K3之间的关系为K3=______________

2T℃时,2NOg+Cl2g2ClNOg的正反应速率表达式为v= k cnClNO,测得速率和浓度的关系如下表:

序号

cClNO/mol·L-1

v/mol·L-1·s-1

0.30

3.6×10-8

0.60

1.44×10-7

0.90

3.24×10-7

n=____________;k=____________注明单位

3在2L的恒容密闭容器中充入4molNOg和2molCl2g,在不同温度下测得cClNO与时间的关系如图A:

     

①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有             

a.容器体积保持不变

b.容器压强保持不变

c.平衡常数K保持不变

d.气体颜色保持不变

e.vClNO= vNO

f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变

②反应开始到10min时Cl2的平均反应速率vCl2=____________;

③温度为T2时,10min已经达到平衡,该反应的平衡常数K=____________注明单位

4一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NOg和Cl2g,平衡时ClNO的体积分数φ随nNO/nCl2的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最小的是__________点,当nNO/nCl2=2.8时,达到平衡状态ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的_________点。

 

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氯元素的单质及其化合物在生产生活中应用极其广泛。请完成下列填空:

Ⅰ:氯气性质探究

设计下图实验装置来制备并验证氯气的性质部分夹持装置未画出

1A中放置固体二氧化锰的装置名称是___________________。

2装置B的作用是___________________。

3硬质玻璃管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球,左侧棉球的实验现象为               

4D中的NaOH溶液用来吸收尾气,向反应后的D中加入足量稀硫酸会产生气体,写出该反应的离子方程式                            

Ⅱ:制备HClO

5设计装置E代替上图的装置C,用于制备较高浓度的HClO溶液。在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙。

          

①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是结合必要的化学语言回答               

②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面,所得的溶液与稀盐酸混合,立即产生大量CO2气体,则反应所得溶液中的溶质除HClO外,还含有                         写两种钙盐的化学式,一种正盐,一种酸式盐;该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g,反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合,连接F装置测得产生的气体体积为V L已换算成标准状况,则原溶液中含钙正盐的浓度为       mol·L-1用含M、V的代数式表示

 

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取一定质量的均匀固体混合物Cu、Cu2O和CuO,将其分成两等份,取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体质量减少3.20g ,另一份加入1000mL稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体2.24L,则所用硝酸的物质的量浓度为

A.0.8mol/L        B.1.6mol/L        C.0.9mol/L        D.1.8mol/L

 

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某温度下6 mol CO28 mol H2 充入2 L密闭容器中发生反应CO2g +3H2gCH3OHg + H2Og  ΔH < 0,容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是

A.从反应开始至a 点,νCO2=0.9 mol·L-1·min-1

B.曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强

C.曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气

D.该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为0.5

 

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