【題目】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活和健康。其中首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5,其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此改善能源結(jié)構(gòu)、機(jī)動(dòng)車限號(hào)等措施能有效減少PM2.5。SO2、NOx等污染。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)將一定量的某PM2.5 樣品用蒸餾水溶解制成待測(cè)試樣(忽略O(shè)H-)。常溫下測(cè)得該試樣的組成及其濃度如下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷該試樣的pH=________。
離子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | CI- |
濃度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
(2)已知汽車汽缸中NO的生成反應(yīng)為:N2(g)+ O2(g) 2NO(g) △H>0恒溫,恒容密閉容器中,下列說法中,能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______________。
A.混合氣體的密度不再變化 B.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
C.氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化 D.N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為1: 1: 2
(3)為減少SO2 的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H= -241.8kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H=-110.5kJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________。
②洗滌含SO2的煙氣。下列可作為洗滌含SO2煙氣的洗滌劑是________。
A.濃氨水 B.碳酸氫鈉飽和溶液
C.FeCl2飽和溶液 D.酸性CaCl2飽和溶液
(4)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究性小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5為催化劑,測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。若不使用CO,溫度超過775K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因?yàn)?/span>____________,在n(NO)/n(CO)=1的條件下,為更好的除去NOx物質(zhì),應(yīng)控制的最佳溫度在______K左右。
(5)車輛排放的氮氧化物、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導(dǎo)致霧霾天氣的“罪魁禍?zhǔn)住。活性炭可處理大氣污染物NO。在5L密閉容器中加入NO 和活性炭(假設(shè)無雜質(zhì)),一定條件下生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1℃和T2℃時(shí),測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量(n/mol)如下表:
①寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。
②若T12,則該反應(yīng)的△H_____________0(填”>”、“<”或“=”)。
③上述反應(yīng)T1℃時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡后再通入0.lmol NO氣體,則達(dá)到新化學(xué)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為___________________。
【答案】 4 C C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) △H=+131.3 kJ/mol AB NO 的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度不利于反應(yīng)進(jìn)行 870 C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) < 80 %
【解析】(1)溶將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣.則該試樣中除了水溶性無機(jī)離子外,還一定含H+和OH-。根據(jù)溶液中電荷守恒可知:c(K+)+c(NH4+)+c(Na+)+c(H+) =2c(SO42-)+c(NO3-)+c(Cl-)+c(OH-)①,而溶液應(yīng)滿足水的離子積KW=c(H+)c(OH-)=10-14②,聯(lián)立①②可解得c(H+)=1×10-4molL-1,則pH值為4,故答案為:4;
(2)N2(g)+O2(g)2NO(g)△H>0恒溫,恒容密閉容器中,A.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,體積不變,混合氣體的密度始終不變化,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量不變,混合氣體的壓強(qiáng)始終不變化,所以不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故C正確;D.N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為1:1:2 不能說明正逆反應(yīng)速率相同,故D錯(cuò)誤;故答案為:C;
(3)①已知:①H2(g)+O2(g)═H2O(g) △H=-241.8kJmol-1,②C(s)+O2(g)═CO(g) △H=-110.5kJmol-1,利用蓋斯定律,將②-①可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=(-110.5kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+13l.3 kJ/mol,所以焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+13l.3kJmol-1,故答案為:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+13l.3kJmol-1;
②A.二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能夠與濃氨水反應(yīng),可以用濃氨水吸收二氧化硫,故A正確;B.二氧化硫水溶液是亞硫酸所以也能夠與碳酸氫鈉飽和溶液反應(yīng),生成二氧化碳?xì)怏w,可以用碳酸氫鈉溶液做洗滌劑,故B正確;C.二氧化硫?qū)?yīng)的酸是亞硫酸,酸性比鹽酸酸性弱,所以二氧化硫與氯化亞鐵不反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.二氧化硫與氯化鈣溶液不反應(yīng),不能用氯化鈣溶液吸收二氧化硫,故D錯(cuò)誤;故選:AB;
(4)升高溫度,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,該反應(yīng)放熱;由圖可知,在=1的條件下,870K時(shí),NO還原為N2的轉(zhuǎn)化率接近為100%;故答案為:NO的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫有利于反應(yīng)逆向進(jìn)行;870;
(5)由表中數(shù)據(jù)可知,C、NO、E、F的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(3.000-2.960):(0.10-0.020):0.040:0.040=1:2:1:1,反應(yīng)中C被氧化。
①結(jié)合原子守恒可知,生成為N2與CO2,且該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)方程式為C+2NON2+CO2,故答案為:C+2NON2+CO2;
②T1<T2,圖表中NO隨溫度升高增大,說明升溫平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)△H<0,故答案為:<;
③反應(yīng)C+2NON2+CO2是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),而反應(yīng)物只有一種,故加入NO氣體,建立的平衡和原平衡為等效平衡,原平衡中NO轉(zhuǎn)化率為 ×100%=80%,則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為80%,故答案為:80%。
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【題目】實(shí)驗(yàn)室需要配置100 mL 1.0×10-2 mol·L-1的CuSO4溶液,下列玻璃儀器中,一定要用到的有( )
A. 漏斗 B. 玻璃棒 C. 燒杯 D. 容量瓶
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【題目】“化學(xué)是你,化學(xué)是我”.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 中國(guó)古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹
B. 水泥冶金廠常用高壓電除去工廠煙塵,利用了膠體的性質(zhì)
C. 開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、生物能、海洋能等清潔能源,符合“低碳經(jīng)濟(jì)”
D. 二氧化硫有漂白性,常用于棉、麻、紙張和食品的漂白
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【題目】如下列各圖所示是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物分離和提純的裝置:
A. B.
C. D.
請(qǐng)根據(jù)裝置圖回答下列問題:
⑴A圖中用于盛放液體混合物的儀器的名稱為:__________________
⑵選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置分離以下混合物(填代表裝置的字母),
①?gòu)牡馑蟹蛛x出I2 : ___________
②進(jìn)行酒精和水的分離: ___________
③二氧化錳和蔗糖溶液: ___________
⑶我國(guó)具有歷史悠久的酒文化,請(qǐng)回答下列問題:
①要提高酒精的度數(shù),可采用的方法是________________(填操作方法,下同)
②中藥常常浸泡在美酒中制成藥酒,你認(rèn)為利用的方法是_____________。
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【題目】氰化鈉是一種重要的基本化工原料,同時(shí)也是一種劇毒物質(zhì),嚴(yán)重危害人類健康。一旦泄露需要及時(shí)處理,一般可以通過噴灑雙氧水或硫代硫酸鈉溶液來處理,以減輕環(huán)境污染。 I.已知:氧化鈉化學(xué)式為NaCN,氰化鈉是一種白色結(jié)晶顆粒,劇毒,易溶于水,水溶液呈堿性,易水解生成氰化氫。
(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明N、C 元素的非金屬性強(qiáng)弱:____________________。
(2)NaCN用雙氧水處理后,產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。
II.工業(yè)制備硫代硫酸鈉的反應(yīng)原理為2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2。某化學(xué)興趣小組用上述原理實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉,并檢測(cè)用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達(dá)標(biāo)排放。
【實(shí)驗(yàn)一】實(shí)驗(yàn)室通過如下圖所示裝置制備Na2S2O3。
(1)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2 生成速率,可采取的措施有_______________________(寫出一條)。
(2)b裝置的作用是____________________________________。
(3)反應(yīng)開始后,c中先有淡黃色渾濁產(chǎn)生,后又變?yōu)槌吻,此渾濁物?/span>___________(填化學(xué)式)。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在e處最好連接盛_________(填“NaOH 溶液”、“水”、“CCl4” 中一種)的注射器,接下來的操作為關(guān)閉K2 打開K1,最后拆除裝置。
【實(shí)驗(yàn)二】測(cè)定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量。
已知:①?gòu)U水中氰化鈉的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0.50mg/L;
②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,Ag++I-=AgI↓,AgI呈黃色,且CN-優(yōu)先與Ag+反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)如下:取200.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑,
用1.00×10-4mol/L 的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為1.50mL。
(5)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象:________________________________________。
(6)處理后的廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn):_______________________________(填“是”或“否”)。
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【題目】設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氨氣溶于足量水后含有NA個(gè)分子
B. lmol/L的NaClO溶液中含有CIO-的數(shù)目小于NA
C. 60gSiO2中含有4molSi-O鍵
D. lmolN2和4molH2充分反應(yīng)生成NH3時(shí)轉(zhuǎn)移電子總數(shù)是6NA
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【題目】銅元素位于元素周期表中第ⅠB族,在化合物中其化合價(jià)可以呈現(xiàn)+1、+2價(jià)。銅的單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。
Ⅰ.CuSO4和Cu(NO3)2是常見的+2價(jià)銅的化合物,有較為廣泛的應(yīng)用。
(1)向CuSO4溶液中滴加氨水,最后可以得到深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4溶液。
N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______________________________。
(2)制備Cu(NO3)2的一種方法是在N2O4的乙酸乙酯溶液中加入銅,反應(yīng)一段時(shí)間后,加熱即可得到Cu(NO3)2。NO3-的立體構(gòu)型的名稱為_______________,N原子的雜化方式為________________。NO3-的一種等電子體為________________________。
Ⅱ.CuCl是較為常見的十1價(jià)銅的化合物。
(3)基態(tài)Cu+的價(jià)層電子排布式為________________________。
(4)CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,C1原子位于立方體的頂點(diǎn)和面心, Cu原子位于Cl原子構(gòu)成的四面體體心。每個(gè)Cl原子周圍距Cl原子最近且等距離的Cu原子數(shù)目為________________。
。
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【題目】安全是順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及避免傷害的保障.下列實(shí)驗(yàn)操作正確且不是從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮的是( )
A. 操作①:使用稍浸入液面下的倒扣漏斗檢驗(yàn)氫氣的純度
B. 操作②:使用CCl4萃取溴水中的溴時(shí),振蕩后需打開活塞使漏斗內(nèi)氣體放出
C. 操作③:吸收氨氣或氯化氫氣體并防止倒吸
D. 操作④:用食指頂住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,檢查容量瓶是否漏水
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