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近年来全国各地长期被雾霾笼罩,雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上。已知汽车尾气中的主...

近年来全国各地长期被雾霾笼罩,雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上。已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒(PM2.5)等有害物质。目前,已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。

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(1)催化剂存在时用H2将NO还原为N2 图1是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图, 写出该反应的热化学方程式           。(ΔH 用E1、E2、E3表示)

(2)工业上可采用CO和H2合成甲醇,发生反应为(I)CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) H<0

在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是          

A.正反应速率先增大后减小

B.逆反应速率先增大后减小

C.化学平衡常数K值增大

D.反应物的体积百分含量增大

E.混合气体的密度减小

F.氢气的转化率减小

(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:(Ⅱ)2NO(g)+2CO(g)满分5 manfen5.comN2(g)+2CO2(g) H<0 。则该反应在        (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。

(4)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(Ⅱ),经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图2所示。

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以下说法正确的是       

A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响

C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高

D.两种催化剂分别适宜于55℃75℃左右脱氮

(5)在某温度下,2 L密闭容器中充入NO、CO各0.4 mol进行反应(Ⅱ),测得NO物质的量变化如图3所示,5分钟末反应达到平衡,该反应的平衡常数K=           。第6分钟继续加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.3 mol N2,请在图3中画出到9分钟末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线。 图3

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(6)NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx脱氮转化成无毒的N2,减少对大气的污染。下列物质可能作为脱氮剂的是       

A.NH3              B.CH4              C.KMnO4             D.尿素

 

(1)2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O (g) ΔH =2(E1-E2)kJ·mol-1 (2)AC(3)低温(4)D(5)5 作图如右所示(6)A、B、D   【解析】 试题分析:(1)H2将NO还原为N2的化学方程式为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O (g),根据图像可知,该反应是放热反应,该图是生成1 mol水蒸气时的能量变化示意图,放出的热量为(E2-E1)kJ,所以该反应的热化学方程式为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O (g) ΔH =2(E1-E2)kJ·mol-1。 (2)A.根据速率平衡图像,正反应速率先增大后减小,说明平衡一定向正反应方向移动,正确;B.根据速率平衡图像,逆反应速率先增大后减小,说明平衡一定向逆反应方向移动,错误;C.该反应是放热反应,化学平衡常数K值增大,说明降低了体系的温度,平衡一定向正反应方向移动,正确;D.对于可逆反应2NH3N2+3H2,恒容条件下,若增大氨气的浓度,相当于增大压强,平衡逆向移动,反应物的体积百分含量增大,错误;E.对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),恒容条件下减少水蒸气的量,平衡逆向移动,混合气体的密度减小,错误;F.H2(g)+I2(g) 2HI,减小碘蒸气的量,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,错误;答案选AC。 (3)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0 ,根据判据△H-T△S<0反应能自发进行,该反应是放热的、熵减的可逆反应,△H<0,△S<0,则该反应在低温下能自发进行。 (4)根据图像可知,催化剂①、②分别适合于55℃和75℃左右脱氮,条件不同,无法比较两种催化剂的脱氮率,A项错误、D项正确;根据反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),增大压强,平衡正向移动,则脱氮率增大,B项错误;曲线①、②最高点表示的是该温度下,催化剂的活性最高,不表示此时平衡转化率最高,C项错误;答案选D。 (5)根据三段式解答:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 起始浓度(mol/L) 0.2 0.2 0 0 变化浓度(mol/L) 0.1 0.1 0.05 0.1 平衡浓度(mol/L) 0.1 0.1 0.05 0.1 K=(0.05×0.1×0.1)÷(0.1×0.1×0.1×0.1)=5。 第6分钟继续加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.3 mol N2,Q=(0.2×0.2×0.2)÷(0.2×0.2×0.2×0.2)=5,平衡不移动,NO的物质的量为0.4mol,则图像为: (6)将NOx脱氮转化成无毒的N2,氮元素的化合价降低,作氧化剂,需加入还原剂,则可作为脱氮剂的是氨气、甲烷和尿素,答案选ABD。 考点:考查热化学方程式的书写,化学反应进行的方向,影响平衡的因素等知识。  
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考点分析:
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Ⅰ.请回答:

(1)Na2O2 的电子式            

(2)溶解在水中的O2在碱性条件下可以将Mn2+氧化成MnO(OH)2,写出该反应的离子方程式         

(3)工业上常通过高温分解FeSO4 的方法制备Fe2O3 ,用化学方程式表示其原理           

II电镀工业中往往产生大量的有毒废水,必须经过严格处理后才可以排放。某种含A离子(阴离子)废水在排放前的处理过程如下:

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已知:9.0 g沉淀D在氧气中灼烧后,产生8.0 g黑色固体,生成的气体通过足量澄清石灰水时,产生10.0g白色沉淀,最后得到的混合气体除去氧气后,还剩余标况下密度为1.25 g·L-1的气体E 1.12 L。

(1)E的结构式          

(2)沉淀D的化学式            

(3)写出沉淀D在氧气中灼烧发生的化学方程式          

(4)滤液C中还含有微量的A离子,通过反应②,可将其转化为对环境无害的物质,试用离子方程式表示该原理            

(5)反应①为制得某种元素的低价X离子,试从氧化还原反应的角度分析,是否可以用Na2SO3 溶液来代替B溶液,说明理由       ,并设计实验方案证明Na2SO3溶液是否变质            

 

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以乙炔为原料在不同条件下可以合成多种有机物。

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已知:满分5 manfen5.com

完成下列填空:

(1)B 中官能团名称           ;④的反应类型           

(2)⑤的反应条件              

(3)③的化学方程式               

(4)D 的同分异构体中含碳碳双键、能发生银镜反应且属于酯的共有            种。

 

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CuCl 是难溶于水的白色固体,是一种重要的催化剂。工业上,由孔雀石(主要成分Cu(OH)2·CuCO3 含FeS、FeO 和SiO2 杂质)制备CuCl 的某流程如下

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下列说法不正确的是

A.H2O2将溶液1 中Fe2+氧化为Fe3+,再通过控制pH 转化为Fe(OH)3 除去

B.CO32-作用是控制溶液pH,促使CuCl 沉淀的生成

C.SO32-将溶液3 中的Cu2+还原,反应得到CuCl

D.若改变试剂加入顺序,将溶液3 缓慢加入到含大量SO32-/CO32-的溶液中,同样可制取CuCl

 

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25℃时,已知H2CO3满分5 manfen5.comH+HCO3- K1=4.3×10-7、HCO3-满分5 manfen5.comH+CO32- K2=5.6×10-11、、H2O满分5 manfen5.comH+OHK=1.0×10-14现取10.6 g Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L 的溶液,溶液中部分微粒与pH的关系如图所示。在25℃时,下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是

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A.W 点所示的溶液中:c(Na+) + c(H+) = 2c(CO32-) + c(OH) + c(HCO3)

B.pH = 4 的溶液中:c(H2CO3)+ c(HCO3) + c(CO32-) = 0.1 mol·L-1

C.pH=8 的溶液中:c(H+) + c(H2CO3)+ c(HCO3) = c(OH) + c(Cl)

D.pH=11 的溶液中:CO32-+ H2O满分5 manfen5.comHCO3+ OH K ≈2.5×l0-4

 

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右图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是

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A.正极反应式为MnO2+4H+2e=Mn2++2H2O

B.微生物所在电极区放电时发生还原反应

C.放电过程中,H从正极区移向负极区

D.若用该电池给铅蓄电池充电,MnO2 电极质量减少8.7g,则铅蓄电池阴极增重9.6 g

 

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