下列反應(yīng)適用于實驗室制備氧氣的是

①高錳酸鉀熱分解    2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+ O₂↑

②硝酸銨熱分解     2NH₄NO₃ 4H₂O+2N₂↑+ O₂↑

③過氧化氫催化分解 2H₂O₂ 2H₂O +O₂↑

④二氧化氮熱分解   2NO₂  2NO+ O₂↑

A．只有①         B．①和②       C．①和③       D．①③④

 

近年我國汽車擁有量呈較快增長趨勢，汽車尾氣已成為重要的空氣污染物。

時間

⑴汽車內(nèi)燃機工作時引起反應(yīng)：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)，是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。T ℃時，向容積為2 L的密閉容器中充入10 mol N₂與5 mol O₂，達到平衡后NO的物質(zhì)的量為2 mol，則T ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)

K=   ▲  。（計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）  
⑵一定量的NO發(fā)生分解的過程中，NO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線如右圖所示。
（已知：T₁<T₂）

①反應(yīng) 2NO(g)  N₂(g)+O₂(g)為(填“吸熱”或“放熱”)    ▲   反應(yīng)。
②一定溫度下，能夠說明反應(yīng) 2NO(g)  N₂(g)+O₂(g) 已達到平衡的是（填序號）▲ 。
a．容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化        b．NO分解的速率和NO生成的速率相等   
c．NO、N₂、O₂的濃度保持不變     d．單位時間內(nèi)分解4 mol NO，同時生成2 mol N₂
⑶①當(dāng)發(fā)動機采用稀薄燃燒時，尾氣中的主要污染物為NOx，可用C_xH_y（烴）催化還原NO_x消除氮氧化物的污染。
已知：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
CH₄(g)＋2NO₂(g) ＝ N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H₃＝－867 kJ·mol^-1
△H₂＝   ▲  。
②使用催化劑可以將汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化為無毒氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為      ▲     。

（14分）I．科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

    （1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂ (g)+6H₂O (l)4NH₃ (g)+3O₂ (g)     ΔH＝ a kJ·mol^－1

進一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度 T/K	303	313	323
NH3生成量/(10－6 mol)	4.8	5.9	6.0

    ① 此合成反應(yīng)的a       0 (填“＞”“＜”或“＝”)

② 已知：

 N₂ (g) + 3H₂(g)2NH₃ (g)     ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，

2H₂ (g) + O₂ (g)===2H₂O (l)       ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1，

則2N₂ (g) + 6H₂O (l)4NH₃ (g) + 3O₂ (g)  ΔH＝             ；

（2）用水稀釋0.1 mol·L^－1氨水，溶液中隨著水量的增加而減小的是            （填字母標(biāo)號）

   

II．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO₂的廢氣，經(jīng)石灰吸收和氧化后制成硫酸鈣，硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)硫酸、水泥等。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO₂催化氧化成SO₃的熱化學(xué)方程式為：

 2SO₂ (g) + O₂(g)2SO₃ (g)     ΔH＝－196.0 kJ·mol^－1

① 容器體積不變時，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是             （填字母標(biāo)號）

A．加入V₂O₅作催化劑    B．使用過量SO₂    C．高溫    D．通入過量空氣

② 某溫度時，在一個容積為10L的密閉容器中充入4.0 molSO₂和2.0 molO₂，半分鐘后達到平衡，并放出352.8kJ的熱量。此時SO₂的轉(zhuǎn)化率是       ，該溫度下的平衡常數(shù)K＝         ；

（2）已知25℃時，Ksp(CaSO₄)＝7.10×10^－5。向0.100 L 含CaSO₄固體的溶液中加入2.22 gCaCl₂ 粉末充分攪拌，假設(shè)溶液的體積變化忽略不計，則溶液中CaSO₄固體的質(zhì)量將         (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，Ksp(CaSO₄)將         。

 

研究氮及其化合物具有重要意義。請回答下列問題：

（1）脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：

2NH₃(g) +NO(g) +NO₂(g)2N₂(g) +3H₂O(g) △H＜0,反應(yīng)的氧化劑是________________。

（2）巳知NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化:2NO₂(g)N₂O₄(g) △H＜0，現(xiàn)將一定量的混合氣體通入一恒溫密閉容器中反應(yīng),濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。則圖中兩條曲線X和Y，表示N₂O₄濃度變化的是____，b、c、d三點的化學(xué)反應(yīng)速率大小關(guān)系是______；25min時，曲線發(fā)生圖中變化，可采取的措施是_________。

（3）25^℃時,將NH₃溶于水得100 mL0.1 mol • L^－1的氨水，測得pH＝11，則該條件下，NH₃ • H₂O的電離平衡常數(shù)Kb＝_______。

（4）已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)  △H＝＋180kJ/mol；

2NO(g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)  △H＝－112kJ/mol；

2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g)  △H＝－221kJ/mol；

C(s)＋O₂(g)＝CO₂ (g)  △H＝－393.5kJ/mol。

則反應(yīng)4CO(g)＋2NO₂(g)＝4CO₂ (g)＋ N₂(g) △H＝________。

（5）用電化學(xué)法可獲得N₂O₅。如圖裝置中，陽極的電極反應(yīng)式為：N₂O₄＋2HNO₃－2e^－＝2N₂O₅＋2H^＋，則該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

 

 

研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大氣污染物的治理具有重要意義。

（1）對PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣中除H⁺和OH^﹣外其它水溶性離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3﹣	Cl﹣
濃度/mol·L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

 

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH =        

（2）含SO₂的工業(yè)廢氣處理：廢氣的將含有SO₂的廢氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，在廢氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前，需通一段時間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時控制漿液的pH值，此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。

二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為              。

亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為                 。

 （3）汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化。

①已知氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N₂(g)+O₂(g） 2NO(g） H＞0

汽車啟動后，氣缸溫度越高，單位時間內(nèi)NO排放量越大，原因是                  。

②在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器，使NO和CO迅速發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成對環(huán)境無污染的氣體，可減少CO和NO的污染，反應(yīng)的化學(xué)方程式為               。

（4）用CH₄催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染。例如：

CH₄(g)＋4NO₂(g）＝ 4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g）△H＝－574kJ·mol^—1

CH₄(g)＋4NO(g）＝ 2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g）△H＝－1160kJ·mol^—1

H₂O(g）＝ H₂O(l）△H＝－144kJ·mol^—1

取標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH₄還原NO₂和NO的混合物，若氮氧化物完全被還原，且生成H₂O(l)，則放出的總熱量Q的取值范圍是               。