下列各组中两种气体所含的原子数一定相等的是( )
A.温度相同,体积相同的O2和N2
B.质量相等,密度不等的N2和CO
C.体积相等,密度相等的CO和C2H4
D.压强相同、体积相同的N2和O2
已知:W是组成信息高速公路骨架的元素之一,且X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
| X | Y |
Z | W |
|
A.最高正化合价:Z>X=W>Y
B.原子半径:Y>X>W>Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z<X<W<Y
D.最高价含氧酸的钠盐溶液能与SO2反应的:X、Y、Z、W
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10-3 mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 |
| 3 |
|
|
③ |
| 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
[数据处理] 实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150 s内的反应速率:
v(p-CP)=_______mol·L-1·s-1;
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但后续研究表明:温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:_____________;
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,反应 (填“能”或“不能”)进行;
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: 。
化学理论在元素单质及其化合物反应中应用广泛。
(1)在一定条件下,可逆反应mAnB+pC△H,达到平衡状态。
①若A、B、C都是气体,增大压强,平衡向正反应方向移动,则m n+p(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②其他条件不变,加热后A的质量减小,则反应△H 0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)某些金属氧化物(如FeXOY)粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是 (填序号)。
(3)一定温度下,发生反应:FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) △H。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ | 1000 | 1100 |
平衡常数 | 0.68 | 0.50 |
请回答下列问题:
①该反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②T℃时,将FeO(s)和CO(g)各3.0mol加入10L的密闭容器中,反应达到平衡后,测得CO转化率为W1,c(CO2)=0.15mol•L﹣1,则温度T (填“高于”、“低于”、“等于”)1000,若此时保持其它条件不变再充入2.0mol CO(g),再达平衡时测得CO转化率为W2,则W1 W2(填“>”、“<”或“=”)。
汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)已知:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=-746.5KJ/mol(条件为使用催化剂)
2C (s)+O2(g)2CO(g) △H=-221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)CO2(g) △H=-393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= kJ·mol-1。
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)10- | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
C(CO)10-3 mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
则c1合理的数值为 (填字母标号)。
A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示:
实验 编号 | T/°C | NO初始浓 度/10-3mol•L-1 | CO初始浓 度/10-3mol•L-1 | 催化剂的比 表面积/m2•g-1 |
① | 350 | 1.20 | 5.80 | 124 |
② | 280 | 1.20 | 5.80 | 124 |
③ | 280 | 1.20 | 5.80 | 82 |
则曲线I对应的实验编号为 。
(4)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
① | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
② | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
③ | 900 | a | b | c | d | t |
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 。
②若a=2,b=1,则c= ,达平衡时实验组②中H2O(g)和实验组③中CO的转化率的关系为:α2 (H2O) α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2-。
①则负极的电极反应式为________________。
②以上述电池为电源,通过导线连接成图一。若X、Y为石墨,a为2L 0.1mol/L KCl溶液,写出电解总反应的离子方程式 。电解一段时间后,取25mL上述电
解后的溶液,滴加0.4mol/L醋酸得到图二曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。根据图二计算,上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为__________g。
下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(M+)>c(H+)>c(OH﹣)>c(A﹣)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(Na2CO3)<c(CH3COONa)<c(NaOH)
C.物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO﹣)+2c(OH﹣)=2c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol•L﹣1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA﹣)>c(H+)>c(H2A)>c(A2﹣)