精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
中国气象局的数据显示,2013年全国平均雾霾天数为52年来之最.形成雾霾的主要成份为:生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等.
(1)用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955kJ?mol-1
2NO2(g)═N2O4(g)△H=-56.9kJ?mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式
 
.
(2)已知:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ?mol-1,某温度下,向容积为2L的密闭容器中充入2.0mol CO(g)和2.0mol H2O(g),在tmin时达到平衡,测得放出了32.8kJ热量,则tmin内用H2表示的平均反应速率为
 
,由此可知在该温度下反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数为
 
.相同条件下,向同一密闭容器中充入1.0mol CO2和1.0mol H2反应达到平衡后,吸收的热量为
 
kJ.
(3)碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺主要有以下三步
①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末状石灰石,生成碱式硫酸铝[Al2(SO4)3?Al2O3]溶液.
②碱式硫酸铝吸收SO2,Al2(SO4)3?Al2O3+3SO2=Al2(SO4)3?Al2(SO3)3,请写出Al2(SO4)3?Al2O3与过量烧碱溶液反应的化学方程式:
 
.
③将Al2(SO4)3?Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3,可选用氧化剂为
 
(填代号).
a.浓硫酸       b.KMnO4溶液       c.5%的H2O2溶液     d.空气
该步反应的目的是:
 
.
考点:常见的生活环境的污染及治理,热化学方程式,化学平衡的调控作用,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题,化学应用
分析:(1)现根据题意写出化学方程式,再根据“加减法”求算此反应的焓变;
(2)反应放出的热量与反应物消耗的物质的量成正比,由此可求得各组分的物质的量的变化及平衡时的浓度,代入化学反应速率公式和平衡常数表达式即可求出,反应吸收的热量由“等效平衡”原理求算;
(3)Al2(SO4)3?Al2O3与过量烧碱溶液反应可看做Al3+和Al2O3与过量的氢氧化钠反应即可;氧化剂的选取要考虑两点,第一能不能把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,第二会不会引入新的杂质;将Al2(SO4)3?Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3,重新得到碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺第①步中所需要的Al2(SO4)3.
解答: 解:(1)首先对已知两个热化学方程式编号:①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955kJ?mol-1 ②2NO2(g)═N2O4(g)△H=-56.9kJ?mol-1,所求热化学方程式为③CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H,利用“加减法”可知③=①-②,所以△H=(-955kJ?mol-1 )-(-56.9kJ?mol-1)=-898.1 kJ?mol-1,
故答案为:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1 kJ?mol-1;
(2)反应达到平衡时△n(CO)=1mol×
32.8
41
=0.8mol,由此可求得各组分的数据如下所示:
           CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
开始:2mol   2mol        0        0
变化:0.8mol 0.8mol      0.8mol   0.8mol
平衡:1.2mol  1.2mol     0.8mol   0.8mol
平衡浓度:0.6mol/L 0.6mol/L  0.4mol/L  0.4mol/L
所以v(H2)=
△n(H2)
V?△t
=
0.8mol 
2L×tmin
=
0.4
t
mol?L-1?min-1;此反应的平衡常数K1=
c(CO2)?c(H2)
c(CO)?c(H2O)
=
0.4mol/L×0.4mol/L
0.6mol/L×0.6mol/L
=
4
9
,CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数K=
1
K1
=
9
4
=2.25;恒温恒容条件下,向同一密闭容器中充入1.0mol CO2和1.0mol H2反应所达到的平衡与充入1.0mol CO和1.0mol H2O反应所达到的平衡为等效平衡,前者达到平衡时吸收的热量与后者达到平衡所放出的热量之和等于41kJ,所以前者达到平衡时吸收的热量等于41kJ-
1
2
×32.8kJ=24.6kJ,
故答案为:
0.4
t
mol?L-1?min-1;2.25;24.6;
(3)②由于Al3+和Al2O3分别与过量的氢氧化钠溶液反应时均有Na[Al(OH)4]生成,所以Al2(SO4)3?Al2O3与烧碱溶液反应的产物为Na[Al(OH)4]以及Na2SO4,由此不难写出Al2(SO4)3?Al2O3+3H2O+10NaOH=4Na[Al(OH)4]+3Na2SO4,故答案为:Al2(SO4)3?Al2O3+3H2O+10NaOH=4Na[Al(OH)4]+3Na2SO4;
③a、浓硫酸不能氧化亚硫酸根离子,故a不可选;b、KMnO4溶液做氧化剂时会引入杂质离子K+、Mn2+,故b不可选;5%的H2O2溶液与空气均可氧化而且不引入杂质,故c、d可选;通过该步实验操作,重新得到碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺第①步中所需要的Al2(SO4)3,实现了Al2(SO4)3的循环使用,
故答案为:cd;生成Al2(SO4)3循环使用.
点评:本题考查全面,热化学方程式书写要掌握好“加减法”求焓变的方法,书写时注意物质的状态和计算结果的准确性,对于化学反应速率和平衡常数的计算注意利用“三段法”理清各组分的量的大小,铝及其化合物知识要注意灵活处理,从反应物中找出反应的原理所在,方程式注意配平.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

下列各溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A、Mg2+、Cu2+、CO32-、K+
B、K+、Fe3+、ClO-、H+
C、Na+、SO32-、S2-、MnO4-
D、K+、Na+、OH-、Ba2+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次增大.A的最高正价和最低负价的绝对值相等.B的基态原子有3个不同的能级且各能级中电子数相等.D的基态原子与B的基态原子的未成对电子数目相同,E的基态原子的s能级的电子总数与p能级的电子数相等,F的基态原子的3d轨道电子数是4s电子数的4倍.请回答下列问题:
(1)F的基态原了价电子排布式为
 
.
(2)B、C、D、E的原子的第一电离能由小到大的顺序为
 
.(用元素符号回答)
(3)下列关于B2A2分子和A2D2分子的说法正确的是
A.分子中都含有σ键和π键
B.中心原子都sp杂化
C.都是含极性键和非极性键的非极性分子
D.互为等电子体
E.B2A2分子的沸点明显低于A2D2分子
(4)F2+能与BD分子形成[F(BD)4]2+,其原因是BD分子中含有
 
.
(5)由B、E、F三种元素形成的一种具有超导性的晶体,晶胞如图所示.B位于E和F原子紧密堆积所形成的空隙当中.与一个F原子距离最近的F原子的数目为
 
,该晶体的化学式为
 
.若该晶体的相对分子质量为M,阿伏加德罗常数为NA,B、E、F三种元素的原子半径分别为r1pm、r2pm、r3pm,则该晶体的密度表达式为
 
g?cm3.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

油脂在人体中消化过程实质上是在酶的催化作用下,高级脂肪酸甘油酯发生水解,生成了
 
和
 
.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

已知H2A是一种无机二元酸,请回答以下问题:
(1)若H2A为二元弱酸,在水溶液中的电离方程式为
 
;
(2)若NaHA溶液显碱性,则H2A是
 
(填“强酸”、“弱酸”或“无法确定”),原因是
 
.
(3)若NaHA溶液显酸性,在25℃下,若向0.1mol?L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol?L-1 KOH溶液至溶液呈中性.此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是
 
;
a.c(H+)?c(OH-)=1×10-14            b.c(Na+)+c(K+)=0.1mol?L-1
c.c(Na+)>c(K+)                   d.c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

下列实验现象与对应结论均正确的是(  )
选项操作现象结论
A常温下将Cu片放入浓H2SO4中生成刺激性气味气体Cu与浓H2SO4反应生成SO2
BAl2(SO4)3溶液中滴加过量氨水生成白色胶状物质Al(OH)3不溶于氨水
C向某溶液中加入KSCN溶液,再向溶液中加入新制氯水溶液先不显红色,加入氯水后变红色该溶液中含有Fe2+
D向某溶液中加入CCl4,振荡后静置液体分层,下层呈紫红色该溶液中存在I-
A、AB、BC、CD、D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法正确的是(  )
A、NaHCO3溶液加水稀释,
C(Na+)
C(HC
O
-
3
)
的比值保持增大
B、浓度均为0.1 mol?L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)]
C、在高锰酸钾溶液中,H+、K+、SO42-、葡萄糖分子可以大量共存
D、已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2Cr2O4)=1.9×10-12,则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(  )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 常温下铜片插入浓硫酸中 无明显现象 常温下铜遇浓硫酸钝化
B 将水蒸气通过灼热的铁粉 铁粉变成红棕色粉末 铁粉与水在高温下发生反应
C 将SO2通入滴有酚酞的
NaOH溶液中
溶液红色褪去 SO2具有漂白性
D 向某溶液中先加入稀盐酸,后加入氯化钡溶液 先加入稀盐酸无明显现象,后加入氯化钡溶液有白色沉淀生成 溶液中存在SO42-
A、AB、BC、CD、D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高,工业中已铝为阳极,置于硫酸溶液中电解,装置如图,下列说法正确的是(  )
A、阳极电极方程式为Al-3e+6OH-=Al2O3+H2O
B、随着电解的进行,溶液的PH逐渐增大
C、当阴极生成气体3.36L(标况)时,阳极增重2.4g
D、电解过程中H+移向Al电极

查看答案和解析>>

同步练习册答案