(14分) 研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)利用反應(yīng)6NO2+8NH3 7N2+12H2O可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移3.6mol電子時(shí),生成的N2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L。
(2)已知:反應(yīng)1:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH = —196.6 kJ·mol-1
反應(yīng)2:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH = —41.8kJ·mol-1
則反3:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的 ΔH = _________ kJ·mol-1
(3) 一定條件下,將2molNO與2molO2置于恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)3,下列各項(xiàng)能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變 d.每消耗1 molO2同時(shí)生成2 molNO2
(4)CO可用于合成甲醇,一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中加入CO和H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),達(dá)平衡后測(cè)得各組分濃度如下:
物質(zhì) |
CO |
H2 |
CH3OH |
濃度(mol•L—1) |
0.9 |
1.0 |
0.6 |
①混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量__________________________。
②列式并計(jì)算平衡常數(shù)K=__________________________。
③若將容器體積壓縮為1L,不經(jīng)計(jì)算,預(yù)測(cè)新平衡中c(H2)的取值范圍是__________。
④若保持體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此時(shí)v正___v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(14分)(1) 23.52(2分) (2)-113(2分) (3)abc(2分)
(4)①18.56(2分) ②0.6/(0.9×1.02)=2/3 L2• moL—2 (或0.67 L2• moL—2) (2分)
③1 mol•L—1<c(H2)<2 mol•L—1(2分) ④=(2分)
【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)式可知,NO2是氧化劑,氮元素的化合價(jià)從+4價(jià)降低到0價(jià),得到4個(gè)電子,則生成7mol氮?dú),轉(zhuǎn)移24mol電子。因此當(dāng)轉(zhuǎn)移3.6mol電子時(shí),生成的N2是7×3.6mol÷24=1.05mol,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是1.05mol×22.4L/mol=23.52L。
(2)考查蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)蓋斯定律可知,①-②×2即得到反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g),所以該反應(yīng)熱△H=—196.6 kJ·mol-1+41.8kJ·mol-1×2=-113kJ/mol。
(3)在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。顏色深淺和濃度有關(guān)系,所以b正確。反應(yīng)是體積減小的,所以壓強(qiáng)也是減小的,則a可以說明;NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變,即說明物質(zhì)的含量不再發(fā)生變化,c正確;d中反應(yīng)速率的方向是相同的,速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,因此d中的關(guān)系始終是成立,不正確,答案選abc。
(4)①平衡時(shí)CO、氫氣和甲醇的物質(zhì)的量分別是1.8mol、2.0mol和1.2mol,所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是。
②平衡常數(shù)K=
③正反應(yīng)是體積減小的,所以增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則根據(jù)勒夏特列原理可知,平衡時(shí)氫氣的濃度一定是1 mol•L—1<c(H2)<2 mol•L—1。
④若保持體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,,則此時(shí),所以是平衡狀態(tài),則正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。
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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆河南省三門峽市高三上學(xué)期調(diào)研考試化學(xué)試卷 題型:填空題
(14分,每空2分)研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。利用反應(yīng)
6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-113.0" kJ·mol-1
①寫出NO2氧化SO2的熱化學(xué)方程式
②一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變 d.每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 molNO2
③測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K= 。
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。
該反應(yīng)ΔH 0(填“>”或“ <”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆上海市浦東新區(qū)高三下學(xué)期4月質(zhì)量抽測(cè)化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題
(本題共8分)某研究小組向2 L密閉容器中加入過量的活性炭和0.2 mol NO,恒溫(T1℃)下發(fā)生反應(yīng):C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)+Q(Q>0)。30 min后達(dá)到平衡,測(cè)得NO濃度為0.04 mol/L;卮鹣铝袉栴}:
1.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______;T1℃達(dá)到平衡時(shí),N2的平均反應(yīng)速率=_______。
2.30 min后,若改變某一條件提高NO的轉(zhuǎn)化率,則可以改變的條件是______________。
3.30 min后,升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡后,容器內(nèi)NO、N2、CO2的關(guān)系不可能是____。
a.5:3:3 b.1:1:1 c.4:3:3 d.2:1:1
4.若開始時(shí)密閉容器的體積為1 L,其它條件不變,達(dá)到平衡后,與原平衡相比,下列說法正確的是_________。
a.NO的轉(zhuǎn)化率不變 b.N2的濃度是原來的2倍
c.反應(yīng)放出的熱量為0.1Q d.達(dá)到平衡的時(shí)間是原來的一半
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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年江蘇省蘇中三市高三5月第二次調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(14分)乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=—256.1kJ·mol—1。
已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=—41.2kJ·mol—1
⑴以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學(xué)方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H= 。
⑵CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2,該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃ |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
平衡常數(shù) |
0.45 |
1.92 |
276.5 |
1771.5 |
①該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”);
②T℃時(shí),向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡時(shí)c(CH4)=0.5mol·L—1,該溫度下反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2的平衡常數(shù)K= 。
⑶汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5 為催化劑,測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。
①若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因?yàn)?u> ;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在 左右。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染。寫出CH4與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
⑷乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2—離子。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
(08長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)二模)(14分)I、新能源的開發(fā)利用是當(dāng)今全球的一個(gè)重大研究課題,發(fā)展氫能源有著廣闊的前景,有研究人員提出了“利用太陽能,以水為原料,大量生產(chǎn)氫氣,并用作各種機(jī)械的動(dòng)力燃料”這一設(shè)想。試回答下列問題:
(1)你認(rèn)為這一設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)?___________。(填“能”、“不能”)
(2)氫氣作為燃料與現(xiàn)在廣泛使用的化石燃料相比有什么優(yōu)點(diǎn)?(要求答出兩點(diǎn))
①__________ _;②__________ 。
(3)燃料電池是一種新型的無污染、無噪音、高效率的發(fā)電設(shè)備,也是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男履茉。在燃料電池中,氫氣等燃料在通常條件下就能在電極上進(jìn)行電極反應(yīng)(一般用多孔鎳、鉑等作電極材料).電池中的電解質(zhì)為有機(jī)高分子高聚物,它可以交換質(zhì)子.
①燃料電池的電極在常溫條件下就能持續(xù)發(fā)生電極反應(yīng),寫出氫氧燃料電池中的電極反應(yīng)式:正極____________________________.
②氫氧燃料電池可作為載人航天器的首選電池,除它有作為燃料電池的優(yōu)點(diǎn)外,還有一個(gè)重要原因是__。
II、環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
(1)為了降低汽車尾氣對(duì)空氣的污染,可用納米級(jí)的某種氧化物作催化劑,使尾氣中的CO與氮氧化物(NO)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為空氣中含有的兩種氣體(其中一種為單質(zhì)),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________ !
(2)超臨界CO2流體是一種與水相似、能阻燃、溶解能力強(qiáng)的溶劑,被譽(yù)為“綠色環(huán)保溶劑”。它作為“綠色環(huán)保溶劑”的原因之一是:能代替許多有害、有毒、易燃的有機(jī)溶劑;之二是_______。
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