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数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果...

数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。

I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:

第一步:2NO(g)N2O2(g) (快) H1<0;v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)

第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) (慢) H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率主要是由_______(填“第一步”或“第二步”)反应决定。

②一定温度,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正k1逆k2正k2逆表示的平衡常数表达式K=____________;升高温度,K_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

II.利用CO2CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为COH2),还可减少温室气体的排放。

(1)已知重整过程中部分反应的热化方程式为:

     ① CH4(g)=C(s)+2H2(g)           ΔH>0

     ② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)        ΔH>0

     ③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)      ΔH<0

    固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2CH4的平衡转化率见图甲。

同温度下CO2的平衡转化率________(填“大于”或“小于”)CH4的平衡转化率,其原因是_______________________________________________

(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1molCH4CO2,在一定条件下发生反应CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图所示。则:

①压强:p1_____p2填“>”、“=”、“<”,下同);y点:v()_____v(逆)。

②已知气体分压(p)=气体总压(p)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________

(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图丙所示。该反应的化学方程式为____________________________________________

(4)CO常用于工业上冶炼金属,图丁是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是_________

A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间,减少尾气中CO的含量

BCO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr

C.工业冶炼金属铜(Cu)时较低的温度有利于提高CO的利用率

DCO还原PbO2的反应ΔH>0

 

第二步 减小 大于 CO2发生其他副反应 < > Pa2(单位可不写) CO2+4H2 CH4+2H2O BC 【解析】I.①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率主要是由反应速率慢的即第二步反应决定。②反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数表达式K=,达到平衡状态时正逆反应速率相等,k1正c2(NO) =k1逆c(N2O2)、k2正c(N2O2)c(O2)=k2逆c2(NO2),解得;正反应是放热反应,所以升高温度,平衡常数减小。 II.(1)根据图示可以看出,CO2发生了其他副反应,同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率大于;(2)①正反应是体积增大的可逆反应,增大压强平衡向逆反应方向进行,甲烷的转化率降低,则根据图乙可判断压强:p1<p2;y点要达到平衡状态,即要达到x点,甲烷的转化率增大,说明反应向正反应方向进行,因此v(正)>v(逆)。②x点时甲烷的转化率是0.5,则 CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g) 起始量(mol) 0.1 0.1 0 0 转化量(mol) 0.05 0.05 0.1 0.1 平衡量(mol) 0.05 0.05 0.1 0.1 则x点对应温度下反应的平衡常数Kp=。(3)据信息:一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”,方程式为:CO2+4H2 CH4+2H2O;(4)A、通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间,但不能改变平衡状态,因此不能减少尾气中CO的含量,A错误;B、由图象可知用CO工业冶炼金属铬时,lg[c(CO)/c(CO2)]一直很高,说明CO转化率很低,故不适合,B正确;C、由图象可知温度越低lg[c(CO)/c(CO2)]越小,故CO转化率越高,C正确;D、由图象可知CO还原PbO2的温度越高lg[c(CO)/c(CO2)]越高,说明CO转化率越低,平衡逆向移动,故△H<0,D错误;答案选BC。  
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考点分析:
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工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰,并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质)

(1)一定温度下,脱硫浸锰主要产物为MnSO4,该反应的化学方程式为______________________

(2)滤渣2”中主要成分的化学式为______________________

(3)除重金属时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是_______________________________________

(4)电解时用惰性电极,阳极的电极反应式为____________________________

(5)“50碳化得到高纯碳酸锰,反应的离子方程式为_______________________________________“50碳化时加入过量NH4HCO3,可能的原因______________________________________(写两种)。

6)已知:25时,KW=1.0×1014Kb(NH3·H2O)=1.75×105。在(NH4)2SO4溶液中,存在如下平衡:

NH4++H2ONH3·H2O+H+,则该反应的平衡常数为____________________

 

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如图所示(B中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约13混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。

已知:Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClOCl2O的沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2O2

(1)①实验中控制氯气与空气的体积比的方法是_____________________________________

②使用多孔球泡的作用是__________________________________________

(2)①装置B中产生Cl2O的化学方程式为__________________________________________

②若B无冷却装置,进入C中的Cl2O会大量减少。其原因是___________________________

(3)装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为______________________________________________

(4)已知次氯酸可被H2O2FeCl2等物质还原成Cl。测定C中所得次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案:用_________量取20.00 mL次氯酸溶液于烧杯中,_________________________________________________________________________________________________________(可选用的试剂:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。除常用仪器外须使用的仪器有:电子天平,真空干燥箱)

 

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下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

A.25时,pH=7的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液:c(H+)= c(OH)= c(NH4++)=c(Cl)

B.0.1mol/LNa2S溶液:c(OH)=c(H+)+c(HS)+c(H2S)

C.25,pH=2HCOOHpH=12NaOH等体积混合:c(HCOO)+ c(H+)>c(Na+)+c(OH)

D.0.1mol/LNa2CO3溶液与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)=3c(Na+)

 

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下列装置有关说法错误的是

A. 装置Ⅰ:可以用来验证碳的非金属性比硅强

B. 装置Ⅱ:可以用来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性

C. 装置Ⅲ:先从①口进气收集满二氧化碳,再从②口进气,可收集NO气体

D. 装置Ⅳ:制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色

 

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有人设想以N2H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,制造出新型燃料电池,装置如图所示,下列有关说法正确的是

A. 通入N2的一极为负极

B. 通入H2的电极反应为:H2+2e=2H+

C. 物质ANH4Cl

D. 反应过程中左边区域溶液pH逐渐减小

 

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