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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H2=-1160 kJ·mol-1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                                         。

(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H3

①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图所示,

          

则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3__________0(填“>”、“<”或“=”)。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。试回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为          ;该温度下,反应的平衡常数的值为                        ;第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数                  (填变大、减少、不变)。

(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。①室温下,a mol/L的(NH4)2SO4水溶液的pH=5,原因是溶液中存在平衡________________________(用离子方程式表示)。并计算该平衡的平衡常数表达式为________________________(用含代数a的较为精确的数学表达式表示,不必化简,不做近似运算)。

②在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+) + c(H+)_____c(NO3-) + c(OH-)(填写 “>”“=”或“<”)


(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

△H=-867 kJ/mol(3分)

(2)①< (2分)    ②0.225 mol/(L·min) (2分) ,16/3 (2分),变大(2分)

(3)①NH4++H2O NH3·H2O+H+ (2分) ,10-5(10-5-10-9)/2a+10-9-10-5 mol·L-1(3分)

 ②<(2分)


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


如下图所示,各烧杯中盛有海水,铁(含杂质C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为(    )

A.②①③④⑤⑥         B.⑤④③①②⑥   

C.⑤④②①③⑥         D.⑤③②④①⑥

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列说法正确的是            (  )

A、水的离子积KW只与温度有关,但外加酸、碱、盐一定会影响水的电离程度

B、Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关,还与溶液中相关离子的浓度有关

C、常温下,在0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4C1晶体,能使溶液的pH

减小,的比值增大

D、室温下,CH3COOH的的溶液中的c (H+)与NH3·H2O中的c(OH-)相等

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列实验操作或对实验事实的叙述中不正确的是(  )

A.用50mL酸式滴定管准确量取25.00mL酸性KMnO4溶液,放入锥形瓶待用

B.室温下,测定浓度为0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH,比较HClO和CH3COOH的酸性强弱

C.实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉

D.配制1 mol·L-1的NaOH溶液时,下列操作均会造成所配浓度偏低:定容时仰视刻度线;容量瓶中原有少许蒸馏水

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )

A.室温下,向0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加等物质的量溶质的NaOH溶液:c(Na+)=c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)

B.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)

C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)

D.25℃时,pH=4.75,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列离子方程式与所述事实相符且正确的是

A.漂白粉溶液在空气中失效:+CO2+H2O=HClO+

B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+

D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3+2Fe(OH)3=2+3+H2O+4H+

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科目:高中化学 来源: 题型:


 (1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性,请写出发生反应的离子方程式:                                           。

(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2­溶液,请写出此步反应的离子方程式                                     。

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科目:高中化学 来源: 题型:


水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示:

 


  【1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3-,5表示Pb(OH)42-】

    ⑴Pb(NO3)2溶液中,        2 (填“>”、“=”、“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,增加,可能的原因是                                      。

⑵往Pb(NO3)2溶液中滴稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有

                       ,pH=9时,主要反应的离子方程式为                。

⑶某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:

 


离子               Pb2+       Ca2+      Fe3+     Mn2+     Cl-

处理前浓度/(mg·L-1)    0.20130       29.8      0.120    0.087     51.9 

处理后浓度/(mg·L-1)    0.004       22.6      0.040    0.053     49.8

上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是              。

    ⑷如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为:

2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+

      则脱铅的最合适pH范围为        (填代号)。

 A.4~5    B.6~7    C.9~2013 D.2013~12   

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科目:高中化学 来源: 题型:


 用酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化铵晶体、0.1mol/L盐酸、熟石灰和蒸馏水,若仅用

上述试剂怎样用简单实验方法证明氨水是弱碱?并指出是通过什么途径证明氨水是弱碱的?

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