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化学反应原理在生产和生活中有广泛的应用。 Ⅰ.NO2与SO2都是形成酸雨的主要物...

化学反应原理在生产和生活中有广泛的应用。

Ⅰ.NO2与SO2都是形成酸雨的主要物质。在一定条件下,两者能发生反应:

NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)

(1)在一定条件下,将等物质的量的NO2、SO2气体置于体积固定的密闭容器中发生反应,下列能说明反应已经达到平衡状态的是

a.v(NO2生成=v(SO2消耗

b.混合气体的总压强不再改变

c.容器内气体颜色不再改变

d.容器内气体平均相对分子质量不再改变

(2)科学家正在研究利用催化技术将NO2和CO转变成无害的CO2和N2,反应的化学方程式:

2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)+Q(Q>0)

若在密闭容器中充入NO2和CO,下列措施能提高NO2转化率的是              

A.选用高效催化剂      B.充入NO2        C.降低温度      D.加压

Ⅱ.(1)17℃、1.01×105Pa,在2L密闭容器NO2和N2O4的混合气体达到平衡时,NO2的物质的量为0.2mol,N2O4的体积分数为6/11。计算该条件下反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K=          若此时向容器中再充入0.1mol NO2和0.12mol N2O4,原化学平衡              移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

(2)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得2.20L(已折算到标准状况)已达到平衡的NO2 和N2O4的混合气体,理论上至少需消耗Cu           g(保留两位小数)

 

Ⅰ.(1)a、c(2分)(2)C、D(2分) Ⅱ.(1)12(2分)正向(2分)(2)4.86g(2分) 【解析】 试题分析:Ⅰ、(1)a.v(NO2)生成=v(SO2)消耗表示正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,a正确;b.反应前后体积不变,因此压强始终不变,则混合气体的总压强不再改变不能说明反应达到平衡状态,b错误;c.容器内气体颜色不再改变说明NO2浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,c正确;d.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量和物质的量均不变,因此容器内气体平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,d错误,答案选ac; (2)A.选用高效催化剂不能改变平衡状态,A错误;B.充入NO2平衡向正反应方向进行,但NO2转化率降低,B错误;C.正反应放热,降低温度平衡向正反应方向进行,NO2转化率升高,C正确;D正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向进行,NO2转化率增大,D正确,答案选CD; Ⅱ.(1)平衡时N2O4是xmol,则 ,解得x=0.24,因此平衡时NO2和N2O4的浓度分别是0.1mol/L、0.12mol/L,则该温度下反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K=;若此时向容器中再充入0.1mol NO2和0.12mol N2O4,则此时NO2和N2O4的浓度分别是0.15mol/L、0.18mol/L,浓度熵=<12,因此原化学平衡正向移动。 (2)由(1)可知,达到平衡时,2.20L混合气体中:V(N2O4)=2.2L×6/11=1.2L,所以NO2体积是1L,则 相当于NO2的体积是1.2L×2+1L=3.4L,NO2的物质的量是0.152mol,转移电子的物质的量是0.152mol,根据电子转移守恒可知消耗铜的物质的量是0.152mol÷2=0.076mol,质量是4.86g。 考点:考查平衡状态判断、平衡常数计算以及氧化还原反应的有关计算  
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化学实验是研究化学反应的有效方法。

Ⅰ.ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反应制得。无水草酸100℃可以升华。某学习小组用下图装置模拟工业制取收集ClO2

1实验时装置A60~100进行的原因是               控制所需温度的方法是               

(2)电动搅拌棒的作用是                 。装置A中反应产物有Na2CO3ClO2CO2等,该反应的化学方程式为                        

(3)在装置CClO2NaOH反应生成等物质的量的两种盐,其中一种盐为NaClO2 ,写出反应的离子方程式                       

Ⅱ. 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号

反应物

催化剂

10 mL 2% H2O2溶液

10 mL 5% H2O2溶液

10 mL 5% H2O2溶液

1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液

1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液

1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

(1)实验①和②的目的是_______________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是______________________。

(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图:

分析上图能够得出的实验结论是________________________。

 

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质

(1)烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点。

选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)    △H=﹣905.5kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H= +180kJ/mol

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)   △H=        

②在催化剂作用下,尿素[CO(NH22]也可以将NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH22与NO2反应的化学方程式                     

(2)电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图1所示,阴极的电极反应是             

(3)氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响,恒温恒容时,将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应,结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]=            时,尿素产量最大;经计算,图中y=           (精确到0.01)。

 

(4)废水中含氮化合物的处理方法有多种。

①用次氯酸钠氧化氨气,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是__________。

②用H2催化还原法可降低水中NO的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH          (填“升高”、“降低”或“不变”)。

 

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金属及其化合物在生产中用途广泛。

Ⅰ.从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶练铜的工艺流程如下:

已知:CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓

(1)浸取时,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,该反应化学方程式为           

(2)若过滤1所得滤液中只含FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为           

(3)调节溶液的pH后,除生成Cu外,还能产生一种金属离子,此金属离子是          。(填离子符号)

(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有             ,为保持流程持续循环,每生成1molCu,理论上需补充CuCl2的物质的量为           

Ⅱ.利用生产硼砂的废渣——硼镁泥(主要成分为MgCO3、SiO2,还含有少量Fe2O3、MnO、CaO等)为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工业流程如下:

(1) 写出“酸溶”一步中,MgCO3和硫酸反应的离子方程式                     

(2) 滤渣2的主要成分有MnO2和_____________,写出生成MnO2的离子方程式____________________

(3)“合成”时需通蒸汽至80 ℃,边加热边搅拌,温度控制在80 ℃的原因是________________________(只需写出相应的化学方程式)。

 

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锂空气电池充放电基本原理如图所示下列说法不正确的是

A.充电时,锂离子向阴极移动

B充电时阴极电极反应式为Li+e===Li

C.放电时正极电极反应式为O2+4e+2H2O===4OH

D.负极区的有机电解液可以换成水性电解液

 

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工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=Q kJ/mol(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是

A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率

B.若反应开始时SiCl4为1 mol, 则达平衡时,吸收热量为Q kJ

C.反应至4 min时,若HCl浓度为0. 12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/(L·min)

D.当反应吸收热量0.025Q kJ时,生成的HCl通入0. 1 mol NaOH溶液恰好反应

 

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