題目列表(包括答案和解析)
環境污染中除了有害氣體產生的空氣污染外,重金屬離子在溶液中引起的水體污染也相當嚴重.近年來城市汽車擁有量呈較快增長趨勢,汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空氣污染.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理及研究重金屬離子水污染的處理具有非常重要的意義.
(1)一定條件下,NO2與SO2反應生成SO3和NO兩種氣體.將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發生上述反應,若測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數K=?????? .
(2)工業上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例).
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應.
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產生22.4L(標準狀況)CO2(全部逸出)時,吸收液質量就增加44g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為??????????? .
(3)如圖是MCFC燃料電池,它是以水煤氣(CO、H2)為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質.A為電池的?????? 極(選填“正”或“負”).寫出B極電極反應式?????????????????????????? .
(4)含鉻化合物有毒,對人畜危害很大.因此含鉻廢水必須進行處理才能排放.
已知:
在含+6價鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵,使+6價鉻還原成+3價鉻;再調節溶液pH在6~8之間,使Fe3+和Cr3+轉化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因????????????????????????????? .
(5)鉻化學豐富多彩,由于鉻光澤度好,常將鉻鍍在其他金屬表面,同鐵、鎳組成各種性能的不銹鋼,CrO3大量地用于電鍍工業中.
CrO3具有強氧化性,熱穩定性較差,加熱時逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示.則B點時剩余固體的成分是????????????? (填化學式).
環境污染中除了有害氣體產生的空氣污染外,重金屬離子在溶液中引起的水體污染也相當嚴重.近年來城市汽車擁有量呈較快增長趨勢,汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空氣污染.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理及研究重金屬離子水污染的處理具有非常重要的意義.
(1)一定條件下,NO2與SO2反應生成SO3和NO兩種氣體.將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發生上述反應,若測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數K= .
(2)工業上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例).
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應.
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產生22.4L(標準狀況)CO2(全部逸出)時,吸收液質量就增加44g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為 .
(3)如圖是MCFC燃料電池,它是以水煤氣(CO、H2)為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質.A為電池的 極(選填“正”或“負”).寫出B極電極反應式 .(4)含鉻化合物有毒,對人畜危害很大.因此含鉻廢水必須進行處理才能排放.
已知:
在含+6價鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵,使+6價鉻還原成+3價鉻;再調節溶液pH在6~8之間,使Fe3+和Cr3+轉化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因 .
(5)鉻化學豐富多彩,由于鉻光澤度好,常將鉻鍍在其他金屬表面,同鐵、鎳組成各種性能的不銹鋼,CrO3大量地用于電鍍工業中.
CrO3具有強氧化性,熱穩定性較差,加熱時逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示.則B點時剩余固體的成分是 (填化學式).
(16分)碳及其化合物與人類生產、生活密切相關。請回答下列問題:
(1)在化工生產過程中,少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ②
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③
則SO2氧化CO的熱化學反應方程式:
(2)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖1所示,該反應ΔH 0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關系,曲線I、II、III對應的平衡常數分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關系為 ;測得B(X1,60)點氫氣的轉化率為40%,則x1= 。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應達到平衡狀態。當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是 (填序號)。
A.正反應速率先增大后減小 | B.逆反應速率先增大后減小 |
C.化學平衡常數K值增大 | D.反應物的體積百分含量增大 |
(14分)燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空氣中,可采用以下措施對燃煤煙氣進行處理。
(1)脫硝:選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)轉化為無害氣體,發生如下反應:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 。
(2)脫硫:①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的
空氣反應生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤400噸(煤中含硫質量分數為2.5%),若燃燒時煤中的硫全
部轉化成二氧化硫,用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉化為石膏,則可生產石膏 噸。
②新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(ZnFe2Ox),由該鐵酸鹽(ZnFe2O4)經高溫還原制得,常溫下,它能使工業廢氣中酸性氧化物分解除去,轉化流程如圖所示:若2molZnFe2Ox與足量SO2可生成1.0molS,
則x= 。
(3)脫碳:從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體(物質的量之比均為1:3),
分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數φ(CH3OH)與反應溫度T的關系曲線如圖11所示,則上述CO2轉化為甲醇反應的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1mol CO2和3 mol H2,進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖12所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 molH2O(g) (保持溫度不變),則此平衡將 移動(填“向正反應方向”、“不”或“逆反應方向”)
③直接甲醇燃料電池結構如上圖13所示。其工作時負極電極反應式可表示為 。
(14分)燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空氣中,可采用以下措施對燃煤煙氣進行處理。
(1)脫硝:選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)轉化為無害氣體,發生如下反應:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 。
(2)脫硫:①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣反應生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤400噸(煤中含硫質量分數為2.5%),若燃燒時煤中的硫全部轉化成二氧化硫,用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉化為石膏,則可生產石膏 噸。
②新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(ZnFe2Ox),由該鐵酸鹽(ZnFe2O4)經高溫還原制得,常溫下,它能使工業廢氣中酸性氧化物分解除去,轉化流程如圖所示:
若2molZnFe2Ox與足量SO2可生成1.0molS,
則x= 。
(3)脫碳:從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體(物質的量之比均為1:3),
分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數φ(CH3OH) 與反應溫度T的關系曲線如圖11所示,則上述CO2轉化為甲醇反應的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖12所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)(保持溫度不變),則此平衡將 移動(填“向正反應方向”、“不”或“逆反應方向”)
③直接甲醇燃料電池結構如上圖13所示。其工作時負極電極反應式可表示為 。
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