研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
 
2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
2NO(g)+O2(g)
 
2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)
 
SO3(g)+NO(g)的△H=
=-41.8
=-41.8
kJ?mol-1
(2)一定條件下,將1molNO2與2molSO2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
b
b

a.體系壓強保持不變     b.混合氣體顏色保持不變    c.體系氣體密度不變了
d.每消耗1mol SO3的同時生成1molNO2         e.SO2和NO的體積比保持不變
測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=
2.7
2.7
;NO2的轉(zhuǎn)化率=
80%
80%

(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)
 
CH3OH(g).
①該反應(yīng)在40℃和60℃時的平衡常數(shù)分別為K1和K2,若K1大于K2,則該反應(yīng)為
放熱
放熱
反應(yīng).(填“放熱”或“吸熱”)
②該反應(yīng)的焓變?yōu)椤鱄,活化能為E0,下列能量關(guān)系圖(圖1)合理的是
B
B

(4)某溫度時,根據(jù)的H2濃度隨時間的變化曲線,請在同一圖(圖2)中繪出CH2OH濃度隨時間的變化曲線.
分析:(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到;
(2)平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同,各成分難度保持不變分析選項;依據(jù)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率概念分析計算得到;
(3)①依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)越大,平衡正向進(jìn)行,溫度越高平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行;
②分析判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物,焓變是反應(yīng)物和生成物之間的能量差值與變化過程無關(guān);
(4)某溫度時,根據(jù)H2濃度隨時間的變化曲線,氫氣濃度減小到平衡不變,甲醇濃度增大到平衡不變,依據(jù)物質(zhì)的量的變化繪出CH2OH濃度隨時間的變化曲線.
解答:解:(1)①2SO2(g)+O2(g)
 
2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
②2NO(g)+O2(g)
 
2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律
①-②
2
得到熱化學(xué)方程式為:NO2(g)+SO2(g)
 
SO3(g)+NO(g)△H=-41.8KJ/mol;
故答案為:-41.8;
(2)a.反應(yīng)前后氣體體積不變,反應(yīng)過程中體系壓強始終保持不變,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a錯誤;
b.平衡體系中二氧化氮氣體是紅棕色氣體,混合氣體顏色保持不變,說明二氧化氮濃度不變,證明反應(yīng)達(dá)到平衡,故b正確;
c.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,體積不變,反應(yīng)過程中體系的氣體密度不變,所以體系氣體密度不變不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡,故c錯誤;
d.每消耗1mol SO3的同時生成1molNO2.說明反應(yīng)逆向進(jìn)行,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡,故d錯誤;
e.SO3和NO的體積之比保持不變,在反應(yīng)過程中始終是1:1,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故e錯誤;
故選b.
一定條件下,將1molNO2與2molSO2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),NO2(g)+SO2(g)
 
SO3(g)+NO(g)△H=-41.8KJ/mol;測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1:6,依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算,設(shè)二氧化氮消耗物質(zhì)的量為x;
             NO2(g)+SO2(g)
 
SO3(g)+NO(g)
起始量(mol) 1        2         0       0
變化量(mol) x       x          x       x
平衡量(mol)1-x      2-x        x       x
(1-x):(2-x)=1:6
x=0.8mol,設(shè)容器體積為1L,平衡濃度c(NO2)=0.2mol/L,c(SO2)=1.2mol/L,c(SO)=0.8mol/L,c(NO)=0.8mol/L;
則平衡常數(shù)K
c(SO3)c(NO)
c(NO2)c(SO2)
=
0.8×0.8
0.2×1.2
=2.7;
二氧化氮的轉(zhuǎn)化率=
0.8mol
1mol
×100%=80%
故答案為:b;2.7;80%;
(3)反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)
 
CH3OH(g)
①該反應(yīng)在40℃和60℃時的平衡常數(shù)分別為K1和K2,若K1大于K2,說明溫度升高平衡常數(shù)減小,平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)是放熱反應(yīng);
故答案為:放熱;
②反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物,焓變是反應(yīng)物和生成物之間的能量差值;
A、反應(yīng)物能量低于生成物反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故A錯誤;
B、反應(yīng)物能量高于生成物是放熱反應(yīng),焓變符合,活化能是正反應(yīng)的活化能,故B正確;
C、反應(yīng)物能量高于生成物是放熱反應(yīng),焓變符合,活化能不是正反應(yīng)的活化能,故C錯誤;
D、反應(yīng)物能量低于生成物反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故D錯誤;
故答案為:B;
(4)某溫度時,根據(jù)圖象中的H2濃度隨時間的變化曲線,氫氣濃度減小到平衡不變,甲醇濃度增大到平衡不變,依據(jù)氫氣的濃度和化學(xué)方程式計算甲醇濃度的增加描點畫出圖象,(0.01,0.02)(0.02,0.04)(0.03,0.06),(0.04,0.08)繪出CH2OH濃度隨時間的變化曲線為:;故答案為:
點評:本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算應(yīng)用,化學(xué)平衡影響因素的分析判斷,化學(xué)平衡的計算應(yīng)用,圖象分析繪制,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?山東)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理有重要意義.
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)方程式為
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO
.利用反應(yīng)
6NO2+8NH3 
催化劑
7N2+12H2O也可以處理NO2.當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
6.72
6.72
L.
(2)已知:2SO2(g)+O2 (g)?2SO3 (g)△H=-196.6kJ?mol-1
2NO(g)+O2 (g)?2NO2 (g)△H=-113.0kJ?mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2 (g)?SO3 (g)+NO(g)的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1
一定條件下,將與體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反映達(dá)到平衡狀態(tài)的是
b
b

a.體系壓強保持不變
b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3與NO的體積比保持不變
d.每消耗1molSO3的同時生成1molNO2
測得上述反應(yīng)平衡時的NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=
2.67或8/3
2.67或8/3

(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)化率與壓強的關(guān)系如圖所示.該反應(yīng)△H
0(填“>”或“<”).實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是
在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失.
在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,廣泛用于火箭推進(jìn)劑、有機合成及燃料電池,NO2的二聚體N2O4則是火箭中常用氧化劑.試回答下列問題
(1)肼燃料電池原理如圖所示,左邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O

(2)火箭常用N2O4作氧化劑,肼作燃料,已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=-67.7kJ?mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ?mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ?mol-1
試寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-947.6kJ?mol-1
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-947.6kJ?mol-1

Ⅱ.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)一定條件下,將2molNO與2molO2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),下列各項能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
abc
abc

a.體系壓強保持不變                  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1molO2同時生成2molNO2
(2)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列式并計算平衡常數(shù)K=
2
3
L2?moL-2(或0.67L2?moL-2
2
3
L2?moL-2(或0.67L2?moL-2

②若降低溫度,K值增大,則反應(yīng)的△H
0(填“>”或“<”).
③若保持體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此時v
=
=
v(填“>”、“<”或“=”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?資陽模擬)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義.
(1)一定條件下,NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體.將體積比為3:4的NO2、SO2氣體置于容積固定的密閉容器中發(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
bd
bd
.(錯選不給分)
a.體系壓強保持不變            b.混合氣體顏色保持不變
c.混合氣體的密度保持不變      d.SO2的質(zhì)量不再變化
測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1:2,則平衡常數(shù)K=
2
2

(2)一種新型熔融鹽燃料電池具有高發(fā)電效率.現(xiàn)用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),一極通CO氣體,另一極通O2和CO2混合氣體,其總反應(yīng)為:2CO+O2=2CO2.則下列說法中正確的是
bc
bc
.(錯選不給分)
a.通CO的一極是電池的正極
b.正極發(fā)生還原反應(yīng)
c.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是:CO+CO32--2e-=2CO2
d.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是:O2+2CO2+4e-=2CO32-
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol
寫出CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol

(3)工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例).已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng).
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2    2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時,吸收液質(zhì)量就增加44g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為
1:7
1:7

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

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
催化劑
加熱
7N2+12H2O可處理NO2.當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
6.72
6.72
L.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1
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
b
b

a.體系壓強保持不變                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1mol SO3的同時生成1molNO2
測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=
8
3
8
3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)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
催化劑
加熱
 7N2+12H2O可以處理NO2.當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,生成的N2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
 
L.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=
 
kJ?mol-1
(3)CO可用于合成甲醇,某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計如圖所示的裝置.已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O.請回答:
①通入O2的電極名稱是
 
,B電極的名稱是
 

②通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是
 
,A電極的電極反應(yīng)式為
 

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