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【题目】有效去除NO是环境治理的重大课题。回答下列问题:

(1)NaClO2氧化去除NO

已知:5 NaClO2(aq)+4HCl(aq)=4ClO2(g)+2H2O(l)+5NaCl(aq) △H1

5NO(g)+3ClO2(g)+4H2O(l)=5HNO3(aq)+3HCl(aq) △H2

则反应4NO(g)+3NaClO2(aq)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3NaCl(aq)

△H=_____(用含△H1、△H2的代数式表示)

(2)过硫酸钠(Na2S2O8)氧化去除NO

第一步:NO在碱性环境中被Na2S2O8氧化为NaNO2

第二步:NaNO2继续被氧化为NaNO3,反应为NO2﹣+S2O82﹣+2OH﹣NO3﹣+2SO42﹣+H2O。

不同温度下,平衡时NO2﹣的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如图所示。

①平衡时b、d两点的浓度:c(S2O82﹣)b_____c(S2O82﹣)d(填“>”、“<”或“=”)

②a、b、c三点平衡常数K由大到小的顺序为_____,原因是_____。

③常温下,反应中NO2﹣、S2O82﹣的初始浓度均为 x molL﹣1,反应达平衡时溶液pH=14,NO3﹣浓度为 y molL﹣1(忽略反应前后溶液体积的变化),该反应的化学平衡常数为_____。

(3)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)还原去除NO。若用连二亚硫酸钠(Na2S2O4)溶液还原NO去除污染,再电解生成的NaHSO3,可再生Na2S2O4,其电解过程如图所示,质子膜允许H+和H2O通过。阴极的电极反应式为_____,将处理 n molNO后的溶液电解至恰好完全再生时,理论上生成的O2在标准状况下的体积为_____L。

【答案】(3△H1+4△H2) < K(b)>K(a)=K(c) 据图可知反应为吸热反应,故温度升高平衡常数增大,又因为T(b)>T(a)=T(c),则K(b)>K(a)=K(c) 2HSO3﹣+2e﹣+2H+=S2O42﹣+2H2O 11.2n

【解析】

(1)根据盖斯定律进行计算;

(2)①由图可知,过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度相同,温度升高,NO2﹣的脱除率增大,反应有利于反应正向,且平衡时过硫酸钠(Na2S2O8)减小;

②由图可知,过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度相同,温度升高,NO2﹣的脱除率增大,该反应为吸热反应,温度升高化学平衡常数增大;

③常温下,反应中NO2﹣、S2O82﹣的初始浓度均为 x molL﹣1,NO3﹣浓度为 y molL﹣1,那么平衡时,NO2﹣、S2O82﹣的浓度均为(x﹣y)molL﹣1,SO42﹣的浓度为2ymolL﹣1,反应达平衡时溶液pH=14,则此时OH﹣的浓度为1mol/L,根据平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比进行计算;

(3)用连二亚硫酸钠(Na2S2O4)溶液还原NO去除污染,再电解生成的 NaHSO3,可再生Na2S2O4,阴极得到电子发生还原反应,为NaHSO3放电;n molNO后的溶液电解至恰好完全再生时,生成氮气,转移电子为2nmol,据此进行计算。

(1)已知:①5 NaClO2 (aq)+4HCl(aq)=4ClO2(g)+2H2O(l)+5NaCl(aq) △H1

②5NO(g)+3ClO2(g)+4H2O(l)=5HNO3(aq)+3HClaq) △H2

根据盖斯定律(3×①+4×②)可得:4NO(g)+3NaClO2(aq)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3NaCl(aq) △H=(3△H1+4△H2);

(2)①由图可知,过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度相同,温度升高,NO2﹣的脱除率增大,反应有利于反应正向,则温度升高,平衡时过硫酸钠(Na2S2O8)减小,因此c(S2O82﹣)b<c(S2O82﹣)d;

②由图可知,过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度相同,温度升高,NO2﹣的脱除率增大,说明温度升高有利于正方向,反应为吸热反应,故温度升高化学平衡常数增大,又因为T(b)>T(a)=T(c),则K(b)>K(a)=K(c);

③常温下,反应中NO2﹣、S2O82﹣的初始浓度均为 x molL﹣1,NO3﹣的平衡浓度为 y molL﹣1,则平衡时,NO2﹣、S2O82﹣的浓度均为(x﹣y)molL﹣1,SO42﹣的浓度为2ymolL﹣1,反应达平衡时溶液pH=14,则此时OH﹣的浓度为1mol/L,故反应的化学平衡常数K=;

(3)用连二亚硫酸钠(Na2S2O4)溶液还原NO去除污染,再电解生成的 NaHSO3,可再生Na2S2O4,阴极得到电子发生还原反应,为NaHSO3放电,反应为:2HSO3﹣+2e﹣+=S2O42﹣+2H2O;处理n molNO后的溶液电解至恰好完全再生时,生成氮气,转移电子为2nmol,因此理论上生成的O2为0.5nmol,体积为0.5nmol×22.4L/mol=11.2nL。

练习册系列答案
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【题目】下列各表述与图所示一致的是( )

A.图用于测定NaOH溶液的浓度

B.图表示25时,用0.1mol·L-1盐酸滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化

C.图记录滴定终点读数为12.00 mL

D.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,图表示KOH溶液滴定CH3COOH溶液时溶液的电导率变化曲线示意图

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试回答:

(1)写出下列物质的化学式:X________、Y________、M________、D________。

(2)写出下列反应的离子方程式

①_______________________________________,

②_______________________________________,

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①钴不是主族元素;②Cl2不能长期稳定地存在;③Mg的原子结构示意图为;④鸟粪石中两种阳离子为Mg2+、NH4+

A.①②③④B.仅①②④C.仅②③④D.仅①③④

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【题目】一定温度下,10mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。

t/min

0

2

3

6

8

10

V(O2)/mL

0.0

9.9

17.2

22.4

26.5

29.9

下列叙述不正确的是( )(溶液体积变化忽略不计)

A. 反应至6min时,H2O2分解了50%

B. 反应至6min时,c(H2O2)=0.20 mol·L-1

C. 0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)

D. 4~6min的平均反应速率:v(H2O2)>3.3×10-2mol/(L·min)

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【题目】高血脂是一种常见的心血管疾病.治疗高血脂的新药I的合成路线如图所示:

已知:a.;

b.RCHO

请回答下列问题:

(1)反应①所需试剂、条件分别是____。

(2)A→B的化学方程式为____。

(3)G的结构简式为____。

(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14。且满足下列条件.W的可能结构有___种。

①遇FeCl3溶液显紫色 ②属于芳香族化合物 ③能发生银镜反应

其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢.且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为___

(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)____。

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A.ToC时,该反应的平衡常数值为4

B.c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行

C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于ToC

D.ToC时,在d点加入一定量X可达到c点

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【题目】下列实验方案中,不能达到相应实验目的的是

选项

A

B

C

D

实验方案

目的

研究温度对化学平衡的影响

验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移

证明溶解度:AgCl>Ag2S

比较不同催化剂对化学反应速率的影响

A.AB.BC.CD.D

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