【題目】氮的氧化物有許多重要的性質(zhì)與用途,但過(guò)量排放則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

1)汽車排放出的氮氧化物是導(dǎo)致霧霾形成的重要原因之一,汽車內(nèi)安裝的尾氣處理器可大大降低氮氧化物的排放:2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=x kJ/mol。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.50kJ/mol

2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.00kJ/mol

x =________________。

2)向某恒容密閉容器中加入一定量的NO、CO并使它們之間發(fā)生反應(yīng),下圖為在相同溫度、壓強(qiáng)、比表面積不同的催化劑(化學(xué)成分相同)的催化作用下,反應(yīng)過(guò)程中NO的物質(zhì)的量與時(shí)間之間的關(guān)系。

①表示催化劑比表面積較大的曲線是_________(填“a”或“b”)。

t1min時(shí)改變(外界)的反應(yīng)條件可能是____________。

3)對(duì)于反應(yīng):mA(g)+nB(g) =pC(g)+qD(g)來(lái)說(shuō),若A、B通過(guò)一步反應(yīng)能直接轉(zhuǎn)化為C、D,則該反應(yīng)的反應(yīng)速率v=kcm(A)cn(B),其中k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù);若為可逆反應(yīng),則v(正)、v(逆)均存在類似的關(guān)系式,k、k也只與溫度有關(guān)。已知反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是通過(guò)下面兩步完成的:

________________________________________(快)H10。

N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)H20

某科研小組測(cè)量出反應(yīng)②的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

c(N2O2)/mol/L

c(O2)/mol/L

v2mol/(L·s)]

0.010

0.010

1.75106

0.030

0.020

1.05105

x

0.030

1.05105

i.用k2表示②的正反應(yīng)速率常數(shù),則v2=_________,x=_______,速率常數(shù)k2=_______L·(mol·s)-1(填具體的數(shù)值)。

ii.在①的空白處寫出化學(xué)方程式,若①②兩個(gè)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別用k1k1、k2k2表示,則2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=____________(用速率常數(shù)表示);反應(yīng)達(dá)到平衡后升高溫度,在新平衡建立前,體系內(nèi)c(N2O2)的大小變化情況是________。

4)在恒溫恒容條件下,能表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(只考慮總反應(yīng))己達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________。

a.混合氣體密度保持不變 b.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變

c.正反應(yīng)速率:v(NO)=v(NO2) d.生成NO2O2的物質(zhì)的量之比為1:2

【答案】-746.50 b 增加CO的物質(zhì)的量濃度 2NO(g)N2O2(g) k2c(N2O2)c(O2) 0.02 1.75102 減小 b

【解析】

1)可用2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.00kJ/mol減去N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.50kJ/mol,即可求出x值為-746.50

2)①催化劑的比表面積越大,反應(yīng)物間的接觸面積越大,反應(yīng)速率越快,相同時(shí)間內(nèi)消耗掉的反應(yīng)物越多,故答案為b。

②改變反應(yīng)條件的那一時(shí)刻,NO物質(zhì)的量并沒(méi)有改變,同時(shí)平衡向右移動(dòng)且移動(dòng)過(guò)程中反應(yīng)速率較大,故改變的條件是加壓或者增大CO的濃度。

3)①由總反應(yīng)方程式減去反應(yīng)②可確定反應(yīng)為2NO(g) N2O2(g);

i.根據(jù)反應(yīng)速率表達(dá)式的意義可直接寫出,同理也可寫出其它的v、v表達(dá)式。將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)代入后即可得k2=1.75×102、x=0.02

ii.設(shè)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K1,反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2,由反應(yīng)①+②就可得到2NO(g)+O2(g)2NO2(g),故K=K1×K2。對(duì)于反應(yīng)①,當(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí),其正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,k1c2(NO)=k1c(N2O2),= c(N2O2)/ c2(NO)=K1,同理可推出K2=,故K=。因升高溫度后反應(yīng)①②均向左進(jìn)行,但反應(yīng)①速率很快而反應(yīng)②速率慢,故平衡建立過(guò)程中c(N2O2)減小。

4a.反應(yīng)過(guò)程中氣體質(zhì)量保持不變,容器容積不變,故密度是個(gè)定值,a錯(cuò)誤;

b.由m是定值而n不是定值知,當(dāng)平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,b正確;

c.由方程式構(gòu)成知NO、NO2表示的正反應(yīng)速率總是相等的,c錯(cuò)誤;

d.生成1molNO2會(huì)消耗0.5molO2,由于相同時(shí)間內(nèi)消耗與生成O2的量不同,故反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡,d錯(cuò)誤。

答案應(yīng)選b

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過(guò)以下反應(yīng)制得:3SiO2s+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)

1)該反應(yīng)的氧化劑是___;

2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___

3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,其平衡常數(shù)值___(填增大、減小不變);若已知CO生成速率為v(CO)18mol·L-1·min-1,則N2消耗速率為v(N2)___。

4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2CO的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖。圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是___;

圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是___

5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2C2molN2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是___(提示:272=729

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碲(52Te)被譽(yù)為“國(guó)防與尖端技術(shù)的維生素”;錫酸鈉可用于制造陶瓷電容器的基體,陶瓷電容器在宇航、導(dǎo)彈、航海等方面有著重要的用途。以錫碲渣(主要含Na2SnO3Na2TeO3)為原料,制備錫酸鈉和碲的流程圖如圖:

已知:錫酸鈉(Na2SnO3)和亞碲酸鈉(Na2TeO3)均易溶于堿。

1)在生產(chǎn)過(guò)程中,要將錫碲渣粉碎,其目的是___。

2)“堿浸”過(guò)程中,錫碲浸出率與溶液中堿的質(zhì)量濃度關(guān)系如圖所示,最理想的堿的質(zhì)量濃度為100g/L,其理由是___。

3)“氧化”時(shí),反應(yīng)的離子方程式為___;“氧化”的溫度控制在60℃~70℃之間,其原因是___。

4)“還原”反應(yīng)的化學(xué)方程式為___

5)以石墨為電極電解Na2TeO3溶液可獲得Te,電解過(guò)程中陰極上的電極反應(yīng)為___

6)常溫下,向lmolL-1Na2TeO3溶液中滴加鹽酸,當(dāng)溶液中c(TeO32-):c(H2TeO3)=0.2時(shí),pH=___。(已知:H2TeO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-3,Ka2=2.0×10-8)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】50 mL某濃度的稀硫酸與一定質(zhì)量的鎂、鋁合金反應(yīng),合金全部溶解,向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至過(guò)量,生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。求原硫酸的物質(zhì)的量濃度______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】新型微生物電池可利用生活垃圾發(fā)電,其工作原理如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

A.X電極的反應(yīng)式為:(C6H10O5)n+7nH2O-24ne=6nCO2↑+24nH+

B.每消耗1molO2時(shí)會(huì)有4mol質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜

C.工作時(shí)外電路電流由負(fù)極流向正極

D.微生物所起作用與催化劑相當(dāng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】以黃銅礦(主要成分為鐵、銅、硫三種元素組成的化合物)為基本原料,通過(guò)一系列的冶煉可得到銅、鐵、SO2、SO3、H2SO4等物質(zhì),回答下列問(wèn)題:

1)基態(tài)鐵原子價(jià)層電子排布式為____________,基態(tài)硫原子的核外電子共有_______種不同的能量。硫元素所在周期的非金屬元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__________。

2SO2SO3、H2SO4中,硫原子的雜化軌道類型為sp3的物質(zhì)是________,SO2的分子構(gòu)型是____________,屬于非極性分子的氧化物是___________。

3)在溶液中Cu2+易與水形成[Cu(H2O)62+而顯藍(lán)色,向相應(yīng)的溶液中加入足量的氨水可得到[Cu(NH3)4(H2O)22+,則[Cu(NH3)4(H2O)22+Cu2+的配位數(shù)是________________,氧銅配位鍵與氮銅配位鍵相比,較穩(wěn)定的是___________________

4)氧化銅的熔點(diǎn)為1326℃、沸點(diǎn)為1800℃;氧化亞銅的熔點(diǎn)為1235℃、沸點(diǎn)為1100℃,試解釋導(dǎo)致這種差異最可能的原因是___________。

5)由鐵、銅、硫形成的某種化合物的晶胞是一個(gè)長(zhǎng)方體,結(jié)構(gòu)如圖所示,則該化合物的化學(xué)式為____________。若晶體密度為dg·cm3,則晶胞的高h=_______pm(寫出簡(jiǎn)化后的計(jì)算式即可)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高錳酸鉀是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等?蓪④涘i礦(主要成分為MnO2)KClO3在堿性介質(zhì)中制得K2MnO4,然后通入CO2制備高錳酸鉀。已知:

溫度

溶解度/g

K2CO3

KHCO3

KMnO4

K2SO4

CH3COOK

20

111

33.7

6.38

11.1

217

(1)制備錳酸鉀的主要反應(yīng)為:3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O

該反應(yīng)中的氧化劑是_____________,還原劑是_____________。

每生成 1mol K2MnO4轉(zhuǎn)移_______ mol 電子。

(2)通入少量CO2氣體時(shí),錳酸鉀發(fā)生歧化反應(yīng),生成KMnO4,MnO2K2CO3。

則生成的 KMnO4MnO2的物質(zhì)的量之比為__________

CO2過(guò)量會(huì)生成KHCO3,導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低,其原因是______________________________,可以把通CO2改為加其他的酸。從理論上分析,選用下列酸中_______,得到的產(chǎn)品純度更高。

A.醋酸 B.濃鹽酸 C.稀硫酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))

2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在分子機(jī)器設(shè)計(jì)和合成領(lǐng)域有突出成就的三位科學(xué)家,其研究對(duì)象之一分子開關(guān)即與大環(huán)主體分子苯芳烴、硫或氮雜環(huán)杯芳烴等有關(guān)。回答下列問(wèn)題:

1)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴(如圖所示)可用于ⅢB族元素對(duì)應(yīng)離子的萃取,如La3、Sc2。寫出基態(tài)二價(jià)鈧離子(Sc2)的核外電子排布式:________,其中電子占據(jù)的軌道數(shù)為________個(gè)。

2)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴由4個(gè)羥基構(gòu)成杯底,其中羥基氧原子的雜化方式為________,羥基間的相互作用力為________

3)不同大小的苯芳烴能識(shí)別某些離子,如:SCN等。一定條件下,SCNMnO2反應(yīng)可得到(SCN)2,試寫出(SCN)2的結(jié)構(gòu)式______________________________。

4NH3分子在獨(dú)立存在時(shí)HNH鍵角為106.7°。如圖 [Zn(NH3)6]2離子的部分結(jié)構(gòu)以及HNH鍵角的測(cè)量值。解釋配合物中HNH鍵角變?yōu)?/span>109.5°的原因:______。

5)橙紅色的八羰基二鈷[Co2(CO)8]的熔點(diǎn)為52℃,可溶于乙醇、乙醚、苯等有機(jī)溶劑。該晶體屬于________晶體,八羰基二鈷在液氨中被金屬鈉還原成四羰基鈷酸鈉[NaCo(CO)4],四羧基鈷酸鈉中含有的化學(xué)鍵為_________________。

6)已知C60分子結(jié)構(gòu)和C60晶胞示意圖(如圖、圖所示)

則一個(gè)C60分子中含有σ鍵的個(gè)數(shù)為________,C60晶體密度的計(jì)算式為________ g·cm3(NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】蘿卜硫素(結(jié)構(gòu)如圖)是具有抗癌和美容效果的天然產(chǎn)物之一,在一些十字花科植物中含量較豐富。該物質(zhì)由五種短周期元素構(gòu)成,其中WX、YZ的原子序數(shù)依次增大,YZ原子核外最外層電子數(shù)相等。下列敘述一定正確的是(

A.原子半徑的大小順序?yàn)?/span>Z>W>X>Y

B.X的簡(jiǎn)單氫化物與W的氫化物反應(yīng)生成離子化合物

C.蘿卜硫素中的各元素原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.Y、Z形成的二元化合物的水化物為強(qiáng)酸

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