热门试卷

火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题。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：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)    △H3

①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)浓度随时间变化如图1所示。回答：0~10 min内，氢气的平均反应速率为_________mol/(L·min)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡_________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。

②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2所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3_________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）脱硫。利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32-)︰n(HSO3﹣)变化关系如下表：

① 由上表判断，NaHSO3溶液显_________性，用化学平衡原理解释：_________。

② 当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是（选填字母）：_________。

a．c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)

b．c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(H+) = c(OH-)

c．c(Na+) + c(H+) = c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-)

以锌锰废电池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质 ）为原料回收MnO2的工艺流程如下：

I.  将碳包中物质烘干，用足量稀HNO3溶解金属单质，过滤，得滤渣a；

II. 将滤渣a在空气中灼烧除去碳粉，得到粗MnO2；

III. 向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有气体生成；

IV. 向III所得溶液（pH约为6）中缓慢滴加0.50 mol•L-1 Na2CO3溶液，过滤，得滤渣b，其主要成分为MnCO3；

V. 滤渣b经洗涤、干燥、灼烧，制得较纯的MnO2。

（1）Ι中Ag与足量稀HNO3反应生成NO的化学方程式为                 。

（2）已知II的灼烧过程中同时发生反应：

MnO2(s) + C(s) === MnO(s) + CO (g)   △H = +24.4 kJ • mol - 1

MnO2(s) + CO(g) === MnO(s) + CO2(g)  △H = -148.1 kJ • mol - 1

写出MnO2和C反应生成MnO和CO2的热化学方程式：                     。

（3）H2O2分子中含有的化学键类型为                  、                 。

（4）III中MnO2溶解的化学方程式为                    ，溶解一定量的MnO2，H2O2的实际消耗量比理论值高，用化学方程式解释原因：                     。

（5）IV中，若改为“向0.50 mol•L-1 Na2CO3溶液中缓慢滴加III所得溶液”，滤渣b中会混有较多Mn(OH)2沉淀，解释其原因：                     。

（6）V中MnCO3在空气中灼烧的化学方程式为                   。

面对能源与环境等问题，全球大力发展新能源的同时，还倡导节能减排、低碳经济。请回答下列问题：

Ⅰ、氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：

（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。与反应生成CO2(g)和的热化学方程式为                               。

（2）电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为                         。

（3）是一种储氢合金。350℃时，与反

应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中

氢的质量分数为0.077）。则与反应的化学

方程式为            　　　                  。

Ⅱ、碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生可逆反应：。为模拟该反应，在实验室中准确称取0.508 g碘、0.6992 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中，在一定温度下反应。如图是混合气体中的蒸气的物质的量随时间变化关系的图象，其中曲线I(0～t2时间段)的反应温度为450 ℃，曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。

（4）该反应是      （填写“放热”或“吸

热”）反应。在450℃时，该反应的平

衡常数K=   　  。

（5）若保持450℃温度不变，向该容器中再加入0.508 g碘，当再次达到平衡时，反应混合气体中I2的百分含量         （填“变大”、“不变”或“变小”）。

（6）若保持450℃温度不变，向该容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.0054 mol WI2，则化学平衡                   （填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”）。

空气质量与我们的健康息息相关，目前我国通过监测6项污染物的百分比浓度计算空气质量指数（AQI），SO2、NO2和CO是其中3项中的污染物。

（1）上述3种气体直接排入空气后会引起酸雨的气体有 __________  （填化学式）。

（2）早期人们曾经使用铅室法生产硫酸，其主要反应为：

SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)

①若已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) + Q1     2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) + Q2

则SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)+ Q3 ,  Q3＝__________--  kJ·mol－1。

②一定温度下，向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO2和NO2各1 mol，发生反应：

SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)。下列事实中不能说明该反应达到平衡状态的是____（选填序号）。

a．体系压强保持不变              b．混合气体的颜色保持不变

c．NO的物质的量保持不变         d．每生成1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2

（3）矿石燃料的燃烧是造成酸雨的主要因素之一 。而甲醇日趋成为重要的有机燃料，通常利用CO和H2 合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)＋ 2H2(g)CH3OH(g)。今在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：

①  上述合成甲醇的反应为 _________ 反应（填“放热”或“吸热”）。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 ______________  。

铁是人体中必需微量元素中含量最多，体内缺失会引起贫血。含FeO42-离子的盐具有强氧化性，能杀菌消毒，如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂。铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

，

请回答下列有关问题：

（4）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化，要求产物纯净。可选用的试剂是_________（选填序号）；

a．Cl2        b．Fe      c．HNO3       d．H2O2

（5）上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS2+4Fe3+→Cu2++5Fe2++2S，

则下列说法正确的是_________（选填序号）；

a．反应中，所有铁元素均被还原

b. 从物质的组成看，黄铜矿属于复盐

c．反应中，CuFeS2既作氧化剂又作还原剂

d．当转移1 mol 电子时，有46 g CuFeS2参加反应

（6）下列是工业制取高铁酸钾的一种方法，请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程式：__Fe3+ +__+ __Cl2    →  __FeO42- + __Cl-  +___

铁、铜及其化合物在工农业生产中应用广泛。

（1）在潮湿空气中，钢铁发生电化学腐蚀转化为Fe(OH)2的反应方程式为_________。在含有等浓度硫酸溶液的下列装置中，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________（用序号填写）。

（2）已知：3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) H=-1118 kJ·mol-1

2Al(s)+3/2O2(g)=A12O3(s) H=-1675．7 kJ·mol-1

则焊接钢轨时铝与Fe3O4发生反应生成铁和Al2O3的热化学方程式为_________。

（3）Na2FeO4具有强氧化性，其电解制法如图所示，请写出阳极的电极反应式_________。Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其原理是_________。

（4）工业上常用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板，发生反应的离子方程式是_________。

若腐蚀铜板后的溶液中，Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0.1 mol·L-1 ，结合下图分析，当混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，溶液中存在的金属阳离子为_________。从图中数据计算Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=_________。

已知：横坐标为溶液的pH，纵坐标为金属离子的物质的量浓度的对数（当溶液中金属离子浓度10-5 mol·L-1时，可认为沉淀完全。

“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状。随着能源的日益紧张，发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出热值很高的煤炭合成气，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。

（1）已知：

                                     ①

                ②

则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= _______kJ/mol。在标准状况下，33.6 L的煤炭合成气与氧气完全反应生成CO2和H2O，反应过程中转移_______mol e-。

（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是_______

a．体系压强保持不变

b．密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存

c．CH3OH与H2物质的量之比为1:2

d．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2

②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右图所示。

A、B两点的平衡常数_______（填“前者”、“后者”或“一样”）大；

达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA       tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是_______（答出两点即可）。

（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，是用煤炭气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO+H2－4e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为_______。