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石嘴山市打造“山水园林城市”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重...

石嘴山市打造山水园林城市,因此研究NOxSO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2

已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:

SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq)  ΔH1=a kJ/mol

NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)  ΔH2=b kJ/mol

2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)  ΔH3=c kJ/mol

则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=______kJ/mol

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)  ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在温度为TK时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:

时间/min

浓度/mol·L−1

0

10

20

30

40

50

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

 

010 min内,平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)

30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____(填字母)。

A.通入一定量的O2 B.加入一定量的粉状碳酸钙

C.适当缩小容器的体积         D.加入合适的催化剂

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  ΔH=−34.0 kJ/mol,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:

由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为_______;在1100K时,CO2的体积分数为______

(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K1.1×106 Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=____[已知:气体分压(P)=气体总压(P)×体积分数]

(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  ΔH=−746.8 kJ/mol,实验测得,v=k·c2(NO)·c2(CO)v=k·c(N2)·c2(CO2)kk为速率常数,只与温度有关)。

①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k增大的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入1 molCO1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则kk=_____

 

2a+2b+c 0.042 AC 1050K前反应未达到平衡状态,随着温度的升高,反应速率加快,NO转化率增大 20% 4 < 【解析】 (1)根据盖斯定律,将三个已知的热化学方程式叠加,可得待求反应的热化学方程式; (2)①先计算出0~10 min内的v(CO2),然后根据化学反应速率与物质关系计算v(SO2); ②根据影响物质浓度及化学平衡的因素分析; (3)反应在1050K时达到平衡,根据温度对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析解答;根据1100K时NO的转化率计算其体积含量; (4)根据平衡常数的含义。利用气体的物质的量的比等于气体产生的压强比计算平衡常数Kp; (5)①根据温度升高,反应速率加快,化学平衡向吸热反应方向移动分析速率常数的变化; ②根据反应达到平衡时,正反应、逆反应速率相等,结合物质的转化率计算k正︰k逆。 (1)已知①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=akJ/mol; ②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=bkJ/mol; ③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=ckJ/mol。 将①×2+②×2+③,整理可得2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=(2a+2b+c)kJ/mol。 (2)①先计算出0~10 min内的v(CO2)= mol/(L·min),根据化学方程式可知:v(SO2)=v(CO2)=0.042 mol/(L·min); ②A.通入一定量的O2 ,可以使氧气的浓度增大,化学平衡正向移动,使CO2的浓度也随之增大,A正确; B.加入一定量的粉状碳酸钙,由于该物质是固体,浓度不变,因此对氧气机二氧化碳的浓度无影响,B错误; C.适当缩小容器的体积,单位体积内O2、CO2的物质的量增加,物质的浓度也都增大,C正确; D.加入合适的催化剂,对化学平衡无影响,因此不能改变O2、CO2的物质的量浓度,D错误; 故合理选项是AC; (3)反应在1050K时达到平衡,在1050K前反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快,更多的反应物反应转化为生成物,物质NO的转化率提高;当温度高于1050K时,由于该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,反应物NO的转化率降低;根据图像可知:在1100K时NO的转化率是40%。对于化学反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)假设开始时NO的物质的量为1mol,用平衡三段式法计算: 可逆反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 开始n(mol) 1 0 0 转化n(mol) 0.4 0.2 0.2 平衡n(mol) 0.6 0.2 0.2 在1100K时,CO2的体积分数为×100%=20%; (4)在1050K时NO的转化率为80%,假设反应开始时NO的物质的量为1mol,用三段式法计算:可逆反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 开始n(mol) 1 0 0 转化n(mol) 0.8 0.4 0.4 平衡n(mol) 0.2 0.4 0.4 在同一条件下,气体的物质的量的比等于气体产生的压强之比,由于p(总)= 1.1×106 Pa p(NO)= p(总)= p(总);p(CO2)=p(N2)= p(总); 则该反应用平衡分压表示的化学平衡常数Kp==4; (5)①达到平衡后,在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快,由于v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),V增大,说明k正、k逆增大,由于升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,说明逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数,所以k正的倍数
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考点分析:
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维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的分子式是C6H8O6。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果,蔬菜,乳制品中都富含有维生素C,如新鲜橙汁中维生素C的含量为500mg·L1左右。某校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量,下面是测定分析的实验报告:

1)测定目的:测定XX牌软包装橙汁中维生素C的含量。

2)测定原理:C6H8O6+ I2 → C6H6O6+ 2H++ 2I

3)实验用品:

①实验仪器:酸式滴定管,铁架台,锥形瓶,滴管等。

②试剂:指示剂__________(填名称),7.5×10-3mol·L1标准碘液,蒸馏水。

4)实验步骤:

①洗涤仪器:检查滴定管是否漏水,润洗好后装好标准碘液。

②打开软包装橙汁,目测颜色(橙黄色,澄清度好),用酸式滴定管向锥形瓶中移入20.00ml待测橙汁,滴入2滴指示剂。

③用左手控制滴定管的___________(填部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化直到滴定终点,判断滴定终点的现象是__________________

记下读数,再重复操作两次。

5)数据记录处理,若经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00ml,则此橙汁中维生素C的含量为_________mg·L1

6)误差若在实验中存在下列操作,其中会使维生素C的含量偏低的是________

A. 量取待测橙汁的仪器水洗后未润洗

B. 锥形瓶水洗后未用待测液润洗

C. 滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失

D. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数

7)若用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,并用甲基橙做指示剂,该指示剂的误差虽在允许范围内,但依然会导致测的浓度比实际值_________(填偏大偏小

 

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按要求填写下面的空。

1)温度相同、浓度均为0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4NH4NO3NaClO  CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是________

A.③①④②⑥⑤     B.③①④②⑤⑥    C.③②①⑥④⑤       D.⑤⑥②④①③

225℃时,利用pH试纸测得0.1mol•L-1醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为_______;向10mL此溶液中加水稀释。pH值将_____(填增大减小无法确定

325 ℃时,pH=3NH4Al(SO4)22c(SO42-)c(NH4+)3c(Al3)______(取近似值)

4pH=2的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,分别加水至pH再次相等,则加入水的体积V(HCl)__________V(CH3COOH)(“>”“<”“=”,下同)

5)浓度均为0.1mol/L的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等体积的水稀释后pH(HCl)_____pH(CH3COOH)

 

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常温下,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lg[c(H+)/c(H2C2O4)]-lgc(HC2O4-)-lg[c(H+)/c(HC2O4-)]-lgc(C2O42-)关系如图所示,下列说法错误的是( )

A. Ka1(H2C2O4)=1×102

B. 滴定过程中,pH=5时,C(Na)3C(HC2O4-)>0

C. 1 mol/LH2C2O4溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液,完全反应后显酸性

D. 0.1 mol/LH2C2O4溶液中加水稀释,C(HC2O4-)/C(H2C2O4)比值将增大

 

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室温下,用相同物质的量浓度的 HC1 溶液,分别滴定物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的三种碱溶液,滴定 曲线如图所示。下列判断正确的是

A. 滴定前,三种碱溶液中水电离出的 c(H+)大小关系: DOH>BOH>AOH

B. pH= 7 时,c(A+)=c(B+)=c(D+)

C. 滴定至 P 点时,溶液中:c(Cl-)>c(B+)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)

D. 当中和百分数达 100%时,将三种溶液混合后:c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)=c(H+)-c(OH-)

 

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四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]是一元强碱。常温下,向20mL、浓度均为0.1mol·L1的四甲基氢氧化铵溶液、氨水中分别滴加0.1mol·L1盐酸,溶液导电性如图所示(已知:溶液导电性与离子浓度相关)。下列说法正确的是

A.a、b、c、d、e中,水电离程度最大的点是d

B.c点溶液中:c(H+)=c(OH)+c(NH3·H2O)

C.曲线Ice之间某点溶液呈中性

D.a点溶液pH=12

 

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试题属性
  • 题型:综合题
  • 难度:中等

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