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2015年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要...

2015年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成.

(1)机动车的尾气是雾霾形成的原因之一,近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体,请写出该过程的化学方程式:                   

(2)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也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,发现能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:

2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H

若①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol﹣1

②CO(g)═C(s)+满分5 manfen5.comO2(g)△H2=+110.5kJ•mol﹣1

③C (s)+O2(g)═CO2(g)△H3=﹣393.5kJ•mol﹣1

则△H=           kJ•mol﹣1

(3)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液,在pH为4~7之间时电解,硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4.Na2S2O4俗称保险粉,广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上.这种技术是最初的电化学脱硫技术之一.请写出该电解反应中阴极的电极方程式:                 

(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),测得容器内总压强与反应时间如图所示:

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①该反应的化学平衡常数表达式:K=            

②图中A点时,SO2的转化率为         

③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=         (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

④若在T2℃,其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示,则T1        T2(填“>”、“<”、“=”);其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)        vA(逆) (填“>”、“<”、“=”).

 

(1)2C3H6+18NO=6CO2+6H2O+9N2;(2)﹣746.5kJ•mol﹣1;(3)2HSO3﹣+2H++2e﹣=S2O42﹣+2H2O;(4)①;②45%;③24300(MPa)﹣1;④:<,>.   【解析】(1)C3H6催化还原尾气中的NO气体,可以得到无毒的气体氮气和二氧化碳,即2C3H6+18NO=6CO2+6H2O+9N2; (2))②×2+③×2﹣①得到2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),反应的焓变=2(+110.5kJ•mol﹣1)+2(﹣393.5kJ•mol﹣1)﹣(180.5kJ•mol﹣1)=﹣746.5kJ•mol﹣1,故答案为:﹣746.5kJ•mol﹣1; (3)电解反应中阴极上发生得电子的还原反应,2HSO3﹣+2H++2e﹣=S2O42﹣+2H2O,故答案为:2HSO3﹣+2H++2e﹣=S2O42﹣+2H2O; (4)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3,反应的平衡常数K=, ②依据化学三行列式计算,设氧气消耗物质的量为x, 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3 起始量(mol) 2a a 0 变化量(mol) 2x x 2x 平衡量(mol)2a﹣2x a﹣x 2x 图中A点时,气体物质的量0.085,则=, x=0.45a SO2的转化率=×100%=45%, ③图中B点,依据化学三行列式计算,设氧气消耗物质的量为y, 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3 起始量(mol) 2a a 0 变化量(mol) 2y y 2y 平衡量(mol)2a﹣2y a﹣y 2y B点气体物质的量为 0.007,则=,y=0.9a, 平衡常数K==24300(MPa)﹣1, ④图象分析可知,先拐先平温度高则T1<T2,C点是平衡状态,A点反应未达到平衡状态,其中C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vC(正)>vA(逆) 【点评】本题考查了化学平衡、化学反应速率影响因素的分析应用,图象变化和数值的计算是解题关键,题目难度中等.  
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考点分析:
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按如图1所示装置进行铁和水蒸气反应的实验.

(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:                    

(2)为检验生成的气体产物,需从图2选择必要的装置,其正确的连接顺序为(用接口字母表示)a﹣              ,描述能验证气体产物的实验现象           

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(3)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应,过滤.简述检验所得滤液中Fe3+的操作方法:                      

(4)经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的铁.原因是(用离子方程式说明):                   

(5)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.

①沉淀由白色变为红褐色的化学方程式是:                  

②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能使沉淀长时间保持白色,有同学设计如图3所示的装置: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为正极,b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

 

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过氧化钙可以用于改善地表水质,处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等.工业上生产过氧化钙的主要流程如下:

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已知CaO2•8H2O呈白色,微溶于水,不溶于醇类和乙醚等,加热至350℃左右开始分解放出氧气.

(1)用上述方法制取CaO2•8H2O的化学方程式是                 

(2)该制法的副产品为              (填化学式),为了提高副产品的产率,结晶前要将溶液的pH调整到合适范围,可加入的试剂是               

(3)检验“水洗”是否合格的方法是                          

(4)测定产品中CaO2的含量的实验步骤:

第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入适量2mol•L﹣1的盐酸溶液,充分反应.

第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液.

第三步:逐滴加入浓度为c mol•L﹣1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL.

【已知:I2+2S2O32﹣=2I+S4O62﹣

①第一步反应的离子方程式为                    

②第三步中盛放Na2S2O3溶液的仪器名称是              ,反应完全时的现象为                   

③产品中CaO2的质量分数为            (用字母表示).

 

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亚氯酸钠(NaClO2)用于漂白织物、纤维、纸浆,具有对纤维损伤小的特点.其在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2、Cl等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用.已知pOH=﹣lgc(OH),经测定25℃时各组分含量随pOH变化情况如图所示(Cl没有画出),此温度下,下列分析错误的是(   

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A.HClO2的电离平衡常数的数值Ka=10﹣6

B.亚氯酸钠在碱性条件下较稳定

C.pH=7时,溶液中含氯微粒的浓度大小为:c(HClO2)>c(ClO2)>c( ClO2)>c( Cl

D.同浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合,则混合溶液中有c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO2)+2c(OH

 

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W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族,两元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等,则下列说法正确的是(   

A.Z元素的含氧酸是最强酸

B.原子半径:X>Z

C.气态氢化物热稳定性:W>X

D.W与Y可以存在于同一离子化合物中

 

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一种熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示.则下列推断错误的是(    )

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A.放电时负极有CO2生成

B.正极反应为O2+2CO2+4e═2CO32﹣

C.反应CH4+H2O满分5 manfen5.com3H2+CO,每消耗1molCH4转移6mol 电子

D.该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性

 

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