【題目】汽車尾氣排放的CO、NOx等氣體是大氣污染的主要來源,NOx也是霧天氣的主要成因之一。

1)科學家研究利用催化技術將尾氣中有害的NOCO轉變成無污染的氣體,已知:

N2(g)O2(g)=2NO(g) ΔH1=180.5kJ·mol-1

2C(s)O2(g)=2CO(g) ΔH2=221.0kJ·mol-1

CO2(g)=C(s)O2(g) ΔH3=393.5kJ·mol-1

C(s)的燃燒熱ΔH=__。

②請寫出CONO生成無污染氣體的熱化學方程式為__

2)往1L恒容密閉容器中充入一定量的NO2,在三種不同條件下發(fā)生反應:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),實驗測得NO2的濃度隨時間的變化如下表(均使用了催化劑,不考慮生成N2O4)。

時間(min

濃度(mol/L

實驗序號/溫度

0

10

20

30

40

50

實驗1/800

1.00

0.80

0.65

0.55

0.50

0.50

實驗2/800

1.00

0.70

0.50

0.50

0.50

0.50

實驗3/850

1.00

0.50

0.40

0.35

0.35

0.35

①下列說法正確的是__

A.實驗2容器內壓強比實驗1的小

B.0→10mim內實驗2的反應速率υ(O2)=0.015mol/(L·min)

C.實驗1比實驗3的平衡常數(shù)大

D.實驗2使用了比實驗1效率更高的催化劑

②不能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是__。

A.容器內的氣體壓強不變

B.2v(NO2)=v(O2)

C.氣體的平均相對分子質量保持不變

D.NO2NO的濃度比保持不變

③已知容器內的起始壓強為P0kPa,在800℃溫度下該反應的平衡常數(shù)Kp=__(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。在該溫度下達到平衡后,再向容器中加入NO2NO2mol,平衡將__(向正反應方向移動向逆反應方向移動不移動”)。

3)若將NO2O2通入甲中設計成如圖所示裝置,D電極上有紅色物質析出,則A電極處通入的氣體為__(填化學式);A電極的電極反應式為__

【答案】-393.5kJ·mol-1 2CO(g)2NO(g)=2CO2(g)N2(g) ΔH1=746.5kJ·mol-1 BD B 0.25P0 不移動 NO2 NO2e-H2O=NO3-2H+

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律計算燃燒熱反應焓變;

2)根據(jù)平衡狀態(tài)時的濃度判斷反應環(huán)境壓強及催化劑;

3)通過硫酸銅溶液電解生成銅單質可知,D電極發(fā)生還原反應,為陰極。

1)①根據(jù)蓋斯定律,CO2(g)=C(s)O2(g) ΔH3=393.5kJ·mol-1,逆反應的焓變與正反應的數(shù)值相等、符號相反,所以,C(s)的燃燒熱反應方程為C(s)O2(g)= CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1。

②根據(jù)蓋斯定律,CONO生成無污染氣體的熱化學方程式為2CO(g)2NO(g)=2CO2(g)N2(g) ΔH1=-ΔH3-ΔH1-ΔH2=746.5kJ·mol-1。

2)①A.達到平衡狀態(tài)時,實驗12 中反應物的起始量和消耗量均相同,發(fā)生同一反應2NO2(g)2NO(g)+O2(g),且兩容器均為恒溫恒容的容器,故最終兩容器中的壓強相同,A錯誤;

B.0→10mim內實驗2二氧化氮消耗了0.3mol/L,生成氧氣0.15mol/L,即氧氣的反應速率υ(O2)==0.015mol/(L·min),B正確;

C.根據(jù)表格數(shù)據(jù),實驗3 到達平衡時消耗的二氧化氮的量更多,說明溫度升高,平衡正向移動,反應吸熱,根據(jù)平衡常數(shù)公式,實驗1比實驗3的平衡常數(shù)小,C錯誤;

D.在相同時間內,實驗2消耗的二氧化氮的物質的量較大,到達平衡所用的時間較少,但最終平衡狀態(tài)與實驗1一致,因此,實驗2使用了比實驗1效率更高的催化劑,D正確;

綜上所述,答案為BD。

②根據(jù)2NO2(g)2NO(g)+O2(g),反應前后氣體體積不同:

A.容器內的氣體壓強不變,說明達到平衡狀態(tài),A能;

B.達到平衡狀態(tài)時,某物質v=v,根據(jù)反應速率之比與其化學計量數(shù)之比相等可知,等式關系應為v(NO2)=2v(O2),B不能;

C.根據(jù)質量守恒定律,氣體總質量不變,反應前后氣體分子數(shù)不相等,即反應前后氣體總物質的量不等,到達平衡時,氣體的平均相對分子質量保持不變,C能;

D.一氧化氮為生成物,NO2NO的濃度比保持不變說明生成物濃度不變, 因此,該反應達到平衡狀態(tài),D能;

綜上所述,不能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是B。

③已知容器內的起始壓強為P0kPa,在800℃溫度下,根據(jù)理想氣體方程,在同溫同體積下,氣體物質的量濃度之比與壓強之比相同,到達平衡時消耗二氧化氮0.5P0mol/L,即平衡常數(shù)Kp=。在該溫度下達到平衡后,再向容器中加入NO2NO2mol,按比例添加,構成等效平衡,平衡將不移動。

3)由圖可知,甲為原電池,乙為電解池,A為負極,B為正極,C為陽極,D為陰極,實驗電解硫酸銅溶液,D電極有紅色物質析出,即生成銅單質,則A電極發(fā)生氧化反應,通入的氣體為NO2;根據(jù)原電池原理,A電極的電極反應式為NO2e-H2O=NO3-2H+。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】下列實驗能達到實驗目的且符合操作要求的是

A. I可用于制備并檢驗氫氣的可燃性

B. II可用于除去CO2中的HCl

C. 來配制一定物質的量濃度的NaOH溶液

D. IV中操作制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色

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【題目】丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題:

(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下:

①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1

已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1

③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1

反應①的ΔH1________ kJ·mol-1。圖(a)是反應①平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖,x_____________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應采取的措施是__________(填標號)。

A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強 D.降低壓強

(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,其降低的原因是___________。

(3)圖(c)為反應產(chǎn)率和反應溫度的關系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】定溫度下,2molSO21molO2充入固定容積的密閉容器中,在催化劑作用下發(fā)生如下反應:2SO2g+O2g 2SO3g H=-197kJ/mol,當達到化學平下列說法中正確的是

ASO2SO32mol B生成 SO32mol

C放出197kJ D含氧原子共8mo1

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【題目】加熱10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物至質量不再變化,剩余固體的質量為8.45g,求混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)。( )

A. 58% B. 42% C. 36% D. 64%

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【題目】硫酸亞鐵可與等物質的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,是一種復鹽(又稱摩爾鹽)。一般亞鐵鹽在空氣中易被氧氣氧化,形成復鹽后就比較穩(wěn)定。與其他復鹽一樣,硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比組成它的每一種鹽的溶解度都小,且?guī)缀醪蝗苡谝掖,利用這一性質可以制取硫酸亞鐵銨晶體,三種鹽的溶解度(單位為g/100gH2O)見下表:

溫度℃

FeSO4·7H2O

(NH4)2SO4

(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O

10

20.0

73.0

17.2

20

26.5

75.4

21.6

30

32.9

78.0

28.1

實驗用品:10%Na2CO3溶液、Fe屑、3molH2SO4、(NH4)2SO4、蒸餾水、無水乙醇。實驗步驟流程如圖所示:

1)步驟Ⅰ加入10%Na2CO3溶液的作用是__。

2)下列情況適合傾析法的有__。

A.沉淀的顆粒較大 B.沉淀容易沉降 C.沉淀呈膠狀 D.沉淀呈絮狀

3)步驟Ⅲ中加入(NH4)2SO4后要得到摩爾鹽晶體,需要經(jīng)過的實驗操作包括加熱蒸發(fā)、__、__。

4)得到的晶體需要用乙醇洗滌的目的是__。

5)已知摩爾鹽晶體在100℃~110℃時分解,分解的產(chǎn)物中除固體外,還可能含有SO3(g)、SO2(g)N2(g)。甲同學用如圖所示裝置設計實驗,探究摩爾鹽晶體加熱分解時可能產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物。

①甲同學的實驗中,裝置依次連接的合理順序為:A→F→________________________→C→E

②證明含有SO3的實驗現(xiàn)象是__。

6)為測定硫酸亞鐵銨純度,稱取mg莫爾鹽樣品,配成500mL溶液。通過測定NH4+設計實驗裝置如圖所示。取25.00mL樣品溶液進行該實驗。

①該方案中量氣管中最佳試劑是__。

a. b.飽和NaHCO3溶液 c.CCl4 d.飽和食鹽水

②該方案中收集完氣體并恢復至室溫,讀數(shù)前應進行的操作是__。

③設該樣品中NH4+完全轉化為NH3且忽略溶解損耗,測得NH3的體積為VL(已折算為標準狀況下),則該摩爾鹽樣品中硫酸亞鐵銨純度為__(用含m、V的代數(shù)式表示,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的相對分子質量為392)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】海水是十分重要的自然資源.如圖是海水資源利用的部分過程,下列有關說法錯誤的是

A.第①步除去粗鹽中的 Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質離子加入試劑順序為:NaOH 溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→過濾后加鹽酸

B.第②步由MgCl26H2O在空氣中受熱分解來制取無水MgCl2

C.第③步可通入Cl2,第④⑤步的目的是富集溴元素

D.海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法和離交換法

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化學計量是化學學習中的重要工具,請根據(jù)物質的量有關知識填空(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))

1 _____molCO2中含有氧原子數(shù)跟1.806×1024H2O分子含有的氧原子數(shù)相同。

2)標準狀況下,體積為11.2LN2的質量是_____g,所含質子數(shù)目為___

30.2L0.5mol/LAl2(SO4)3溶液和0.5L 0.5mol/L Na2SO4溶液,所含SO42離子的物質的量濃度之比為____。

4)標準狀況下,NH3CH4組成的混合氣體的密度為0.75g/L,則NH3的體積分數(shù)為___。

5)標準狀況下,將VLA氣體(摩爾質量為M g/ mol )溶于0.1L水中,所得溶液的密度為ρg/cm3,則此溶液的物質的量濃度為____mol/L。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下圖表示實驗室某濃鹽酸試劑瓶上的標簽,試根據(jù)標簽上的有關數(shù)據(jù)回答下列問題

(1)該濃鹽酸的物質的量濃度為______mol·L1。

(2)取用任意體積的該濃鹽酸時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是_______(填字母代號)

A.溶液中HCl的物質的量 B.溶液的濃度

C.溶液中Cl的數(shù)目 D.溶液的密度

(3)某學生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制480 mL物質的量濃度為0.400 mol·L1的稀鹽酸。

①該學生需要量取_________mL(保留一位小數(shù))上述濃鹽酸進行配制。如果實驗室有5mL、10mL、50mL量筒,應選用___________mL量筒最好。

②配制時所需儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒外,還需要的儀器有:___________。

③下列情況會導致所配溶液的濃度偏低的是__________(填字母代號)

A.濃鹽酸揮發(fā),濃度不足

B.配制前容量瓶中有少量的水

C.配制溶液時,俯視容量瓶刻度線

D.加水時超過刻度線,用膠頭滴管吸出

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