(2014届湖南省益阳市高三下学期模拟考试理综化学试卷)为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染,人们采取了很多措施。(1)汽车尾气净化的主要原理为
题型:不详难度:来源:
(2014届湖南省益阳市高三下学期模拟考试理综化学试卷) 为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染,人们采取了很多措施。 (1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H<0, 若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。 (下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
(2)机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知: CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ① 2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ/mol ② H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol ③ 写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式: 。 (3)用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过催化剂,通过测量逸出气体中氮氧化物含量,从而可确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。
①该反应的△H 0(填“>”、“=”或 “<”)。 ②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP), 则上述反应的KP= 。 (4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图,石墨I为电池的 极。 该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为 。
(5)硝酸工业尾气中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1︰1)的质量为 g。 |
答案
(1)B D (各1分,共2分,选错不得分) (2)CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g) △H=" —898.1kJ/mol" (2分) (3)①<(2分) ②P(N2)2P(H2O)3/P(NO)P(NO2)P(NH3)2(2分) (4)负 (2分) NO2+NO3- -e- =N2O5 (2分) (5)76g(2分) |
解析
(1)可逆反应达化学平衡状态时正逆反应速率不再变化,所以A错误;该物质的浓度在化学平衡时保持不变,所以K不再变化,B正确;对于恒容容器而言,各物质的物质的量不再改变,所以C错误;平衡时NO的质量分数不再改变,正确,所以答案选BD; (2)根据盖斯定律,目标方程式=①-②+③×2,所以CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式为CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g) △H= —898.1kJ/mol; (3)据图可知,当反应达平衡后继续升温,脱氮率降低,说明升温,平衡逆向移动,所以正向是放热反应,△H<0;根据平衡常数的表达式,用平衡压强表示的平衡常数为KP=P(N2)2P(H2O)3/P(NO)P(NO2)P(NH3)2 (4)在该反应中,二氧化氮中氮元素化合价升高,发生氧化反应,负极发生氧化反应,所以石墨I为电池的的负极,该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,则Y是N2O5,电极反应式为NO2+NO3- -e- =N2O5; (5)NO和NO2与尿素〔CO(NH2)2〕反应生成无污染物质是氮气、二氧化碳、水,化学方程式为 NO+NO2+CO(NH2)2=2N2+2H2O+CO2,所以1 mol尿素能吸收NO和NO2的物质的量是1mol,其质量为76g。 |
举一反三
(2014届湖北省天门市高中毕业生四月调研测试理综化学试卷) Ⅰ.在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示,试回答下列问题:
(1)该合成路线对于环境保护的价值在于 。 (2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因 。 (3)CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5 kJ/mol、△H=-285.8 kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。 Ⅱ.将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为: 2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) 已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)]
| 500 K
| 600 K
| 700 K
| 800 K
| 1.5
| 45%
| 33%
| 20%
| 12%
| 2.0
| 60%
| 43%
| 28%
| 15%
| 3.0
| 83%
| 62%
| 37%
| 22%
| (4)该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=)。 (5)用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。 (6)若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。 |
(2014届甘肃省玉门市油田一中高三第三次摸底考试化学试卷) 碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。 (1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。 已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol 则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。 (2) 将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是: 。 (3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极 B.可以用NaCl溶液作为电解液 C.A、B两端都必须用铁作电极 D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-= H2↑ (4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积 为2L的恒容密闭容器中,进行反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
| 温度/℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需时间/min
| H2O
| CO
| CO2
| 1
| 650
| 2
| 4
| 1.6
| 5
| 2
| 900
| 1
| 2
| 0.4
| 3
| 3
| 900
| 1
| 2
| 0.4
| 1
| ①实验1中,以v (H2)表示的平均反应速率为 。 ②实验3跟实验2相比,改变的条件可能是 (答一种情况即可) |
(2014届江西省景德镇市高三第一次模拟考试卷理综化学试卷) 某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。 请回答下列问题: (1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。 若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子
| H+
| K+
| Na+
| NH4+
| SO42-
| NO3-
| Cl-
| 浓度/mol·L-1
| 未测定
| 4×10-6
| 6×10-6
| 2×10-5
| 4×10-5
| 3×10-5
| 2×10-5
| 根据表中数据判断试样的pH= 。 (2)为减少SO2的排放,常采取的措施有: ①将煤转化为清洁气体燃料。 已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1 C(s)+1/2O2(g)="CO" (g) △H=-110.5kJ·mol-1 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。 ②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。 A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3 (3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化 ① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H0 1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。 汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。 ②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。 ③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g) 已知该反应的△H0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。 |
(2014届河南省中原名校高三下学期第一次联考化学试卷) 亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及生成气体产物的成分。已知: ①NO+NO2+2OH-=2NO2-+2H2O ②气体液化的温度:NO2 21℃、NO -152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):A→C→_______→_______→_______;组装好仪器后,接下来进行的操作是________________。 (2)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸后, A中产生红棕色气体. ①确认A中产生气体含有NO,依据的现象是_____________________________. ②装置E的作用是_______________________________________________________ (3)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为________________. 如果没有装置C,对实验结论造成的影响是______________________________。 (4)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是_______________。 (5)工业生产中氮氧化物的排放会造成环境污染,可采用如下方法处理氮氧化物: CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1 则CH4将NO2还原为NO的热化学方程式为:___________________________. |
已知反应X + Y ="===" M + N,该反应为吸热反应,下列说法不正确的是( )A.无法比较X的能量与M的能量的大小 | B.Y的能量可能小于N的能量 | C.X和Y的总能量一定小于M和N的总能量 | D.因该反应为吸热反应,所以一定要在加热条件下才能反应 |
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