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            • 1. (2016•单县校级模拟)2015年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成.
              (1)机动车的尾气是雾霾形成的原因之一,近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体,请写出该过程的化学方程式:
                  
              (2)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一.经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,发现能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:
              2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H
              若①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1
              ②CO(g)═C(s)+
              1
              2
              O2(g)△H2=+110.5kJ•mol-1
              ③C (s)+O2(g)═CO2(g)△H3=-393.5kJ•mol-1
              则△H=    kJ•mol-1
              (3)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液,在pH为4~7之间时电解,硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4.Na2S2O4俗称保险粉,广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上.这种技术是最初的电化学脱硫技术之一.请写出该电解反应中阴极的电极方程式:    
              (4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),测得容器内总压强与反应时间如图所示:
              ①该反应的化学平衡常数表达式:K=    
              ②图中A点时,SO2的转化率为    
              ③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=    (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
              ④若在T2℃,其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示,则T1    T2(填“>”、“<”、“=”);其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)    vA(逆) (填“>”、“<”、“=”).
            • 2. (2016•辽宁校级模拟)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一.消除氮氧化物有多种方法.
              (1)硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2
              已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
              N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
              则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是    
              (2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.发生的化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
              180℃
              催化剂
               2N2(g)+3H2O(g)△H<0.为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是    
              (3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+HCl,反应Ⅱ的化学方程式是    .若有11.2LN2生成(标准状况),共消耗ClO2    g.
              (4)工业废气中含有的NO2还可用电解法消除.用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5.制备方法之一是先将NO2转化为N2O4,然后采用电解法制备N2O5,如图.Pt(甲)为    极,电解池中生成N2O5的电极反应式是    
            • 3. 煤是一种重要的化工原料,人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中.
              (1)已知:

              ①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1
              ②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1
              则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为    ,该反应在    (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行;
              (2)有人利用炭还原法处理氮氧化物,发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1℃时,不同时间测得各物质的浓度如下表所示:
              时间(min)
              浓度(mol/L)
              01020304050
              NO1.000.680.500.500.600.60
              N200.160.250.250.300.30
              CO200.160.250.250.300.30
              ①10~20min内,N2的平均反应速率v(N2)=    
              ②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是    (填字母序号)
              A.通入一定量的NO
              B.加入一定量的活性炭
              C.加入合适的催化剂
              D.适当缩小容器的体积
              (3)研究表明:反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示:
              温度/℃400500800
              平衡常数K9.9491
              若反应在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol•L-1,在该条件下达到平衡时,CO的转化率为    
              (4)用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极.工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同.
              ①乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为    
              ②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示,则图中③线表示的是    (填离子符号)的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要    mL5.0mol•L-1 NaOH溶液.
            • 4. 雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等.
              (1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化.
              ①已知部分化学键的键能如下
              分子式/结构式NO/N≡OCO/C≡OCO2/O=C=ON2/N≡N
              化学键N≡OC≡OC=ON≡N
              键能(KJ/mol)6321072750946
              请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式
              2NO(g)+2CO( g)⇌N2( g)+2CO2(9)△H=    kJ/mol
              ②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t.时刻达到平衡状态,则下列示意图
              不符合题意的是    (填选项序号).(下图中V、K、n、P分别表示正反应速率、平衡常
              数、物质的量和总压强)

              (2)在t1℃下,向体积为10L的恒容密闭容器中通人NO和CO,测得了不同时间时NO和CO的物质的量如表:
              时间/s 012345
              n(NO)/×10-2mol 10.0 4.50 2.501.50 1.001.00 
              n(CO)/×10-1mol   3.60 3.052.85  2.75 2.702.70 
              t1℃时该反应的平衡常数K=    ,既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是    .(写出一种即可)
              (3)如图l所示,以N2O4为原料采用电解法可制备新型绿色硝化剂(一种氮氧化物)写出生成这种硝化剂的阳极电极反应式    

              (4)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/C(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图2所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请回答温度对脱氮率的影响    ,给出合理的解释:    
            • 5. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程.反应过程的示意图如下:

              下列说法中正确的是(  )
              A.CO和O生成CO2是吸热反应
              B.在该过程中,CO断键形成C和O
              C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
              D.催化剂可改变该反应的焓变
            • 6. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
              (1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
              反应大气固氮
              N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)
              工业固氮
              N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
              温度/℃27200025400450
              K3.84×10-310.15×1080.5070.152
              ①分析数据可知:大气固氮反应属于    (填“吸热”或“放热”)反应.
              ②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因:    
              ③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因    
              (2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是    (填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系    

              (3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是    
              (4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)⇌4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=    
              (已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
              2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
            • 7. (2016•巴中校级模拟)硫、氮氧化物是形成酸雨、雾霾等环境污染的罪魁祸首,采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措.
              Ⅰ.研究发现利用NH3可消除硝酸尾气中的NO污染.NH3与NO的物质的量之比分别为1﹕3、3﹕1、4﹕1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图所示.
              (1)①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4  mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为     mg/(m3•s).
              ②曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是    ,其理由是    
              (2)已知在25℃,101kPa时:
              N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
              2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
              N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.0kJ/mol
              请写出用NH3脱除NO的热化学方程式    
              Ⅱ.工业上还可以变“废”为“宝”,将雾霾里含有的SO2、NO等污染物转化为Na2S2O4(保险粉)和NH4NO3等化工用品,其生产流程如下(Ce为铈元素):

              (3)装置Ⅱ中NO转变为NO3-的反应的离子方程式为    
              (4)装置Ⅲ制得Na2S2O4的同时还能让Ce4+再生,原理如右图所示.其阴极的电极反应式为    
              (5)按上述流程处理含有a mol SO2、b mol NO的雾霾(b>a),并制取Na2S2O4和NH4NO3.装置Ⅰ中SO2、装置Ⅱ中NO、装置Ⅲ中HSO3-和Ce3+、装置Ⅳ中NO2-均全部转化,处理完毕后装置Ⅱ中Ce4+的剩余量与加入量相比没有变化,则至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2    L.(用含a、b的代数式表示)
            • 8. (2016•福州模拟)2013年,“雾霾”成为年度关键词.近年来,对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成.
              (1)机动车的尾气是雾霾形成的原因之一,近几年有人提出利用选择性催化剂利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体,请写出该过程的化学方程式:    
              (2)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一.经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,发现能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:
              2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H
              若①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1
              ②CO(g)⇌C(s)+
              1
              2
              O2(g)△H2=+110.5kJ•mol-1
              ③C (s)+O2(g)⇌CO2(g)△H3=-393.5kJ•mol-1
              则△H=    kJ•mol-1
              (3)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液,在pH为4~7之间时电解,硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4.Na2S2O4俗称保险粉,广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上.这种技术是最初的电化学脱硫技术之一.请写出该电解反应中阴极的电极方程式:    
              (4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),测得容器内总压强与反应时间如图所示:
              ①该反应的化学平衡常数表达式:K=    
              ②图中A点时,SO2的转化率为    
              ③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=    (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
              ④若在T2℃,其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示,则T1    T2(填“>”、“<”、“=”);其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)    vA逆) (填“>”、“<”、“=”).
            • 9. 研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作.合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义.
              I.污染物SO2、NO2经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收,可减少尾气中S02、NOx的含量.T℃时,O2氧化烟气中S02、NOx的主要反应的热化学方程式为:
              NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ•mol-1
              2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-116.2kJ•mol-1
              SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)△H=-241.6kJ•mol-1
              (l)T℃时,反应3NO (g)+O2(g)⇌3NO2(g)的△H=     kJ.mol-1
              (2)T℃时,将0.6mol NO和0.2molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中,NO的浓度随反应时间的变化如图1所示.

              ①T℃时,反应3NO(g)+O3(g)⇌3NO2(g)的平衡常数K=    
              ②不能说明反应达到平衡状态的是    
              A.气体颜色不再改变    B.气体的平均摩尔质量不再改变
              C.气体的密度不再改变    D.单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1:3
              II.N02的二聚体N204是火箭中常用氧化剂.完成下列问题:
              (3)如图2所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊.关闭K2,将各1molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为aL(忽略导管中的气体体积).
              ①若容器A中到达平衡所需时间ts,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)=    
              ②若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4aL,则打开K2之前,气球B体积为    L.
              ③若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数    (填“变大…‘变小”或“不变”).
            • 10. 某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、可利用含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe,SiO2杂质不与硫酸反应)为为原料制取,其工艺流程如下:

              (1)第Ⅰ步在过滤后,将滤渣洗涤2-3次,洗液与滤液合并,其目的是    
              (2)检验第Ⅱ步所得的生成液中Cl-的方法是    
              (3)第Ⅲ步加入适量的Na2CO3调节酸度,生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO44(OH)12]沉淀,写出该反应的化学方程式    
              (4)工业上利用第Ⅴ步、第Ⅵ步产生的废气(CO2)来生产燃料甲醇,己知常温常压下:
              ①CH3OH (1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H1=-354.8kJ/mo1
              ②2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H2=+566kJ/mo1,
              则反应2CO2(g)+4H2O(g)=2CH3OH(g)+3O2(g)△H=    kJ/mo1
              (5)已知第Ⅴ步测得充分燃烧后钴氧化物质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况).写出该钴氧化物的化学式    ,第VI步生成钴酸锂(LiCoO2)的化学方程式为    
              (6)将制得的钴酸锂(LiCoO2)的正极粉均匀涂覆在铝箔上按如图所示装置进行电解,有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出,且两极均有气泡产生,阴极的电极反应式是        
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