NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,已知键能如下:N2(g)945 kJ/mol ;O2(g)498 kJ/mol ;NO(g)630 kJ/mol
写出该反应的热化学方程式: 。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: 。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO。原因是 (已知:元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强)。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: 。
(9分)电化学原理在医学医疗中有重要应用。
(1)碘可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应如下:
已知:2Li(s)+I2(s)=2LiI(s)△H
4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)△H1
4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)△H2
则△H=______________;碘电极作为该电池的_______极。
(2)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],其原理如图所示。
请回答下列问题:
①直流电源的负极为___________(填“A”或“B”);
②阳极室中发生的反应依次为______________________、_______________________;
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”);若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为___________g(忽略气体的溶解)。
“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式,并在方框内填上系数。
□C+□KMnO4+□H2SO4=□CO2↑+□MnSO4 +□K2SO4+□
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1条件下,反应从开始至达到平衡,以v(CO2)表示的反应速率为 (保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K= ,该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) +3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式: 。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
该电池正极的电极反应式为 ;该电池工作时,溶液中的OH-向 (填“正”或“负”)极移动。
(10分)Ⅰ、在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸,如图所示:
①A中反应的离子方程式为:_______________________________。
②B中Sn极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是________________。
Ⅱ、如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中电解质溶液均为CuSO4溶液,则反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是___________________。
(2)若两池中电解质溶液均为饱和NaCl溶液:
①甲池中碳棒上电极反应式是_____________________,
②乙池电解一段时间后,测知溶液体积为200ml,PH=13,则阴极生成的气体在标准状况下体积是______L。
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与蓄电池这样的直流电源的 极(填“正”或“负”)相连。
II.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
用图甲所示装置进行第一组实验时:
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是 (填序号)。
A.石墨 | B.镁 | C.银 | D.铂 |
(2)实验过程中,SO42− (填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动
(3)滤纸上发生的化学方程式为: 。
III.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色:停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(4)电解过程中,X极溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH−-4e−=2H2O+O2↑和 。
(6)电解进行一段时间后,若在X极收集到672mL气体,Y电极(铁电极)质量减小0.28g,则在Y极收集到气体为 mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
“百度百科:乙醇,俗称酒精,在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有酒香的气味,并略带刺激性,微甘。易燃,能与水以任意比互溶。用途很广,可用制造饮料、染料、燃料等。在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。”根据所学知识回答下列问题
(1)书写乙醇催化氧化的产物和新制银氨溶液反应的化学方程式:
(2)在120℃,101kpa条件下,取ag乙醇在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量增加了bg,则a b(填“=”“>”“<”)
(3)乙醇燃料电池,KOH作电解质,书写负极电极反应式:
(4)请用所学知识解释为什么乙醇能和水以任意比互溶
(共10分前2个空每空一个1分,其余每空2分)、
依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s) ="===" Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示:
请回答下列问题:
(1)外电路中的电子是从_______ 电极流向________电极。
(2)银电极发生的电极反应为________________________;
X电极上发生的电极反应为____________________________;
(3)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2==="4LiCl" +S +SO2↑。请回答下列问题:
写出电池的负极发生的电极反应为____________________________________;
电池正极发生的电极反应为____________________________________
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,
请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为_______(用a、b表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因是________________________。
将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
(1)下列说法中正确的是__________(填序号)。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 |
B.乙中铜片上没有明显变化 |
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 |
D.两烧杯中H+的浓度均减小 |
(2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲____乙(填“>”、“<”或“=”)。
(3)当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为__________。
(4)当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为______________。
在下图所示装置中,U形管内装满稀H2SO4,a为铁电极,b为多孔石墨电极。
(1)断开K2接通K1时,a为_________极,b电极上的电极反应式为___________________
(2)断开K1接通K2时,a为__________极,该电极上的电极反应式为____________________,一段时间后,溶液的pH_________________(填“增大”,“减小”或“不变”)
2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g)在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右
图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) =-56.9kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a)。
已知A、B、C、D是中学化学常见物质,它们在一定条件下有A+B→C+D的转化关系。
(1)若A为金属铝,B为氧化铁,该反应的一种用途是 。
(2)若A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,且该反应是工业上制取硝酸的重要反应之一,该反应的化学反应方程式为 。
(3)若A是淡黄色粉末,常用作供氧剂,C为强碱,则该反应的化学反应方程式为 。
(4)若A、B、D都是有机化合物,其中A、B是家庭厨房
中常见调味品的主要成分,且A的相对分子质量比B大14。
①反应的化学反应方程式为 。
②某种以B为反应物的新型电池如图所示,该电池的负极的电极反应式为 。
在一个U形管里盛有氯化铜溶液,并插入两块纯锌片作电极,如图:
(1)如果把电键K接A,这一装置形成______装置,Zn①极是____极,其电极反应式是 ;Zn②极上的电极反应式是 。
(2)上述反应进行5min后,转换电键K到C,这一装置形成_____装置,Zn①极是____极,该装置发生反应的总化学方程式是 。
(3)上述装置进行2min后,再转换电键K到B,在Zn②极上发生的腐蚀属于_____,被腐蚀的金属是____,Zn①极发生的腐蚀主要属于______。
(22分)如下图所示,A、B、C三个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是_____________。
(2)A池中Zn是_____________极, Cu极发生_____________反应,电极反应为_____________。反应过程溶液中c(Cu2+)_____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)B池中C棒发生_________反应,电极反应为_________。B 池中的总反应为_ __。
(4)C池中Zn极的反应现象为 _____________。Cu极电极反应为_____________。反应过程溶液中c(Cu2+)_____________(填“变大”“变小”或“不变”)。