化学压轴题

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化学压轴题
8.(12分)纳米氧化亚铜(Cu 2O)在催化方面应用广泛。

(1)一定量的纳米Cu 2O 做为光催化剂能降解酸性废水
中的Cr 2O 72-
,反应原理如右图所示。

①物质A 的化学式_______________。

②该过程的能量转化形式______________。

(2)工业上可以用CO 与H 2在纳米Cu 2O 的催化下合成甲醇, 反应为:
CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g) ΔH <0, T ℃时,CO 的初始浓度为1.0 mol •L -1
,将混有少
量CO 2的CO 与不同量的H 2混合投入恒容密闭容器中反应,下图是平衡时体系中c (H 2)和
c (CH 3OH)关系曲线。

①判断反应达到平衡状态的依据是_____(填序号)
a .生成CH 3OH 的速率与消耗CO 的速率相等
b .混合气体的密度不变
c .混合气体的总物质的量不变
d .CH 3OH 、CO 、H 2的浓度都不再发生变化 ②下列说法正确的是________。

a. A 点生成甲醇的体积分数小于40%
b.T ℃时该反应的平衡常数K =16,升高温度,K 值增大
c. 其它条件不变,若不加Cu 2O 催化,则平衡时的CO 的转化率会减小
d.平衡时,若体系中c (CH 3OH )=4c (CO),则投料时c(H 2)/c(CO)=2.1 :1 ③已知CO +Cu 2O
CO 2+2Cu 从平衡移动原理解释体系中加少量CO 2的作用_______。

(3)查阅文献发现可用多种方法制备纳米Cu 2O
①方法Ⅰ:加热条件下用液态肼(N 2H 4)还原新制Cu(OH)2制备纳米Cu 2O ,同时放出N 2,写出该制法的化学方程式 。

②方法Ⅱ:炭粉在高温条件下还原CuO 制备纳米Cu 2O 已知:2Cu 2O (s )+O 2(g )= 4CuO (s )△H = -292 kJ •-1
mol -1
2C (s )+O 2(g )= 2CO (g ) △H = -221 kJ •mol -1
请完成足量炭粉与CuO (s )制备Cu 2O (s )的热化学方程式 。

19.(13分)氯碱工业是最基本的化学工业之一,其产品用途广泛。

(1)写出氯碱工业电解食盐水离子方程式____________。

(2)某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究,记录如下:
*
电解电压:开始发生电解反应时的电压
①对比实验I 和Ⅱ阴、阳极气体体积比,推测实验I 阳极可能有其它气体生成,其它气体的化学式为__________。

②资料显示:“较低的电解电压有利于节能降耗……”。

结合上表中Ⅲ和Ⅳ的数据...........,解释Ⅳ更有利于节能降耗的原因____________。

(3)资料显示“氯碱工业中采用金属阳极材料,可以降低电解,实现节能降耗”,该同学用
①实验VI 中,该同学通过检验阴、阳极附近溶液所含离子,推断产生白色沉淀为Fe(OH)2 。

对阳极产生的离子进行检验:取阳极附近少量溶液于试管中,________ ,证明阳极产生Fe 2+。

②该同学经查阅资料分析认为:“实验VII 中白色沉淀是CuCl ,淡黄色沉淀是CuOH 。

i.阳极生成CuCl 的电极反应式为_________。

该同学通过以上探究认为,氯碱工业中不能采用Fe 、Cu 作阳极材料。

(4)综合以上探究,你对氯碱工业中电解食盐水条件控制的建议有 _______。

(至少写出两条)
16.(7分)煤燃烧产生的烟气含有的SO 2,是大气主要污染物之一。

减少煤燃烧对大气造成
的污染,应从多方面采取措施。

(1)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。

① 一种烟气脱硫技术是向煤中加入适量石灰石,可大大减少燃烧产物中SO 2的含量,最后生成CaSO 4,该反应的化学方程式为。

② 煤炭中以FeS 2(铁元素为+2价)形式存在的硫,可以采用微生物脱硫技术脱去,其原理如图所示:
1mol FeS 2完全转化为Fe 3+ 和SO 42-时,FeS 2与O 2物质的量之比为。

(2)燃煤后烟气脱硫方法之一是利用天然海水的碱性吸收烟气中SO 2并转化为无害的SO 42-,其流程的示意图如下:
① 海水中碳元素主要以HCO 3-
的形式存在。

用离子方程式表示海水呈碱性的原因: 。

② 研究表明,进入吸收塔的海水温度越低,SO 2的脱除效果越好,主要原因是 。

③ 从吸收塔排出的海水呈酸性,并含有较多的HSO 3-
,排入曝气池进行处理时,需要鼓入大量空气。

空气的作用是 。

17.(8分)游离态的氮经一系列转化可以得到硝酸,如下图所示。

(1)NH 3和O 2在催化剂作用下反应,其化学方程式是。

(2)2NO(g) + O 2(g)
2NO 2(g) 是制造硝酸的重要反应之一。

在800℃时,向容积为
1 L 的密闭容器中充入0.010 mol NO 和0.005 mol O 2,反应过程中NO 的浓度随时间变化如下图所示。

① 2 min 内,v (O 2) = mol/(L ·min) ② 800℃时,该反应的化学平衡常数数值为 。

③ 已知:ⅰ.
FeS 2
在微生物作用下
O 2/H 2O
Fe 2+ 、SO 42-
在微生物作用下
O 2/H +
Fe 3+ 、 SO 42-
ⅱ.N2(g) + 2O2(g) === 2NO2(g) ΔH = + 68 kJ·mol-1
结合热化学方程式,说明温度对于NO生成NO2平衡转化率的影响:。

(3)电解法处理含氮氧化物废气,可以回收硝酸。

实验室模拟电解法吸收NO,装置如图所示
(均为石墨电极)。

请写出电解过程中NO
转化为硝酸的电极反应式:。