【題目】氮及其化合物對環(huán)境具有顯著影響。

(1)已知汽車氣缸中氮及其化合物發(fā)生如下反應(yīng):

H=+180 kJ·mol-1

H=+68 kJ·mol-1

H=__________ kJ·mol-1

(2)對于反應(yīng)的反應(yīng)歷程如下:

第一步:

第二步:

其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡,第一步反應(yīng)中:υ=k1·c2(NO),υ=k1·c(N2O2),k1、k1為速率常數(shù),僅受溫度影響。下列敘述正確的是______(填標號)

A 整個反應(yīng)的速率由第一步反應(yīng)速率決定

B 同一溫度下,平衡時第一步反應(yīng)的k1k1越大,反應(yīng)正向程度越大

C 第二步反應(yīng)速率低,因而轉(zhuǎn)化率也低

D 第二步反應(yīng)的活化能比第一步反應(yīng)的活化能高

(3)科學家研究出了一種高效催化劑,可以將CONO2兩者轉(zhuǎn)化為無污染氣體,反應(yīng)方程式為: H<0。某溫度下,向10 L密閉容器中分別充入01 mol NO202 mol CO,發(fā)生上述反應(yīng),隨著反應(yīng)的進行,容器內(nèi)的壓強變化如下表所示:

時間/min

0

2

4

6

8

10

12

壓強/kPa

75

73.4

71.95

70.7

69.7

68.75

68.75

在此溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________kPa-1(K為以分壓表示的平衡常數(shù));若降低溫度,再次平衡后,與原平衡相比體系壓強(P)減小的原因是____________________。

(4)汽車排氣管裝有的三元催化裝置,可以消除CO、NO等的污染,反應(yīng)機理如下

I NO+Pt(s)=NO(*) [Pt(s)表示催化劑,NO(*)表示吸附態(tài)NO,下同]

Ⅱ:CO+Pt(s)=CO(*)

IIINO(*)=N(*)+O(*)

IVCO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)

VN(*)+N(*)=N2+2 Pt(s)

VINO(*)+N(*)=N2O+2 Pt(s)

尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度的變化關(guān)系如圖。

330℃以下的低溫區(qū)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式是__________________________

②反應(yīng)V的活化能_____反應(yīng)VI的活化能(填“<”、“>”或“=),理由是_________________。

【答案】-112 BD 0.04 降低溫度,由于反應(yīng)放熱,所以平衡向正反應(yīng)方向移動,容器中氣體分子數(shù)減少,總壓強也減。蝗魷囟冉档,體積不變,根據(jù)阿伏加德羅定律,總壓強減小 CO+2NOCO2+N2O > 生成N2O的選擇性高,說明反應(yīng)VI的化學反應(yīng)速率大,該反應(yīng)的活化能就小

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律解答即可;(2)根據(jù)影響化學反應(yīng)速率因素和化學平衡的條件進行判斷反應(yīng)的問題;(3)運用三段式和Kp的含義計算;(4)根據(jù)反應(yīng)的機理和圖像分析。

(1)已知汽車氣缸中氮及其化合物發(fā)生如下反應(yīng):

① N2(g)+ O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ·mol-1 ② N2(g)+ 2O2(g)2NO2(g) △H=+68 kJ·mol-1,運用蓋斯定律將②-①得,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H=+68 kJ·mol-1-180 kJ·mol-1=-112 kJ·mol-1;答案:-112。

(2) A項,對于反應(yīng)2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)的反應(yīng)歷程如下:第一步:2NO(g) N2O2(g)(快速平衡);第二步:N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)(慢反應(yīng)),決定總反應(yīng)速率的是第二步,故A錯誤;B項,因為υ=k1·c2(NO),υ=k1·c(N2O2),同一溫度下達到平衡時υ,即k1正/k1逆= c(N2O2)/ c2(NO)=反應(yīng)的平衡常數(shù),k1正/k1逆越大,反應(yīng)正向程度越大,故B正確;C項,化學反應(yīng)速率快慢,與轉(zhuǎn)化率沒有關(guān)系,故C錯誤;D項,化學反應(yīng)的活化能越高,活化分子數(shù)目越越少,有效碰撞次數(shù)越少,化學反應(yīng)速率越慢,所以第二步比第一步反應(yīng)的活化能高,故D正確;答案:BD。

(3)向10L密閉容器中分別充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO,反應(yīng)10min達到平衡,體系內(nèi)圧強由75kPa減少到68.75kPa,則反應(yīng)該中轉(zhuǎn)化N2的濃度為xmol/L

2NO2(g)+ 4CO(g) 4CO2(g) + N2(g)

幵始(mo/L) 0.01 0.02 0 O

變化(mo/L) 2x 4x 4x x
平衡(mol/L)0.01-2x 0.02-4x 4x x
根據(jù)壓強比就等于物質(zhì)的量之比:75kPa/68.75kPa=(0.01+0.02)/(0.01-2x+0.02-4x+4x+x),解得x=0.0025;Kp=[(68.750.01/0.0275)468.75×0.0025/0.0275]/[(68.75×0.005/0.0275)2×(68.75×0.01/0.0275)4]=0.04;因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以降低溫度平衡正向移動,氣體的總物質(zhì)的量減小,壓強減;若溫度降低,體積不變,根據(jù)阿伏加德羅定律,總壓強減小。答案:0.04;降低溫度,由于反應(yīng)放熱,所以平衡向正反應(yīng)方向移動,容器中氣體分子數(shù)減少,總壓強也減。蝗魷囟冉档,體積不變,根據(jù)阿伏加德羅定律,總壓強減小。

(4)①由圖可知330℃以下的低溫區(qū)中CO2、N2O含量較高,故發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式是CO+2NOCO2+N2O;答案:CO+2NOCO2+N2O。

②低溫區(qū)N2O選擇性高于N2 ,由此可推斷出: V反應(yīng)的活化能 > VI反應(yīng)的活化能,理由是反應(yīng)的活化能小,化學反應(yīng)速率大,選擇性高;答案:> ;生成N2O的選擇性高,說明反應(yīng)VI的化學反應(yīng)速率大,該反應(yīng)的活化能就小。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用具有重要的社會意義;卮鹣铝袉栴}:

CO可用于高爐煉鐵,已知:

Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H1=a kJ/mol

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=b kJ/mol

則反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H3=________kJ/mol(用含a、b的代數(shù)式表示)。

.一定條件下,CO2CO可以互相轉(zhuǎn)化。

1)某溫度下,在容積為2L的密閉容器按甲、乙兩種方式投入反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。

容器

反應(yīng)物

8 mol CO2(g)、16 mol H2(g)

w mol CO2(g)x mol H2(g)、y mol CO(g)、z mol H2O(g)

甲容器15 min后達到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。則0~15 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=______,此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______

欲使平衡后乙與甲中相同組分氣體的體積分數(shù)相等,則w、x、y、z需滿足的關(guān)系是:y______z(填“>”、“<”或“=”),且y=______(用含x、w的等式表示)。

2)研究表明,溫度、壓強對反應(yīng)“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=H2(g)+CO(g) +H2O(g) △H ”中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率影響如圖所示:

△H_____0(填“>”、“<”或“=”),壓強p1、p2p3從大到小的順序是________。

3CO可被NO2氧化:CO+NO2CO2+NO。當溫度高于225℃時,反應(yīng)速率v =k·c(CO)·c(NO2)、v=k·c(CO2)·c(NO)k、k分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。在上述溫度范圍內(nèi),kk與該反應(yīng)的平衡常數(shù)K之間的關(guān)系為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某研究小組為探究SO2Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的實質(zhì),設(shè)計了如圖所示裝置進行實驗。已知:1.0 mol·L1Fe(NO3)3溶液的pH1。請回答下列問題:

(1)裝置A中用于滴加濃硫酸的儀器名稱為_________,裝置A中發(fā)生的化學方程式是________。

(2)為排除空氣對實驗的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)進行的操作是________________

(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,其成分是______________,說明SO2具有____________性。

(4)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因。

觀點1SO2Fe3反應(yīng);

觀點2:在酸性條件下SO2反應(yīng)。

觀點3___________________________;

①若觀點1正確,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是______________,證明該觀點應(yīng)進一步確認生成的新物質(zhì),其實驗操作及現(xiàn)象是_______。

②按觀點2,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是___________

③有人認為,如將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液,在相同條件下進行實驗,也可驗證觀點2是否正確。此時應(yīng)選擇最佳試劑是_________(填字母)。

A3.0 mol·L1 NaNO3溶液和0.1 mol·L1硫酸等體積混合的溶液

B6.0 mol·L1 NaNO3溶液和0.2 mol·L1鹽酸等體積混合的溶液

C1.5 mol·L1 Fe(NO3)2溶液

D1 mol·L1稀硝酸

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

根據(jù)題意完成下列各題:

(1)反應(yīng)達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=______,升高溫度,K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)在500 ℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=_____。[(用n(B)、t(B)表示]。

(3)在其他條件不變的情況下,對處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2,則下列有關(guān)該體系的說法正確的是 ________

a.氫氣的濃度減小 b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快

c.甲醇的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大

(4)據(jù)研究,反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O,CO可能使催化劑中毒(失效),反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變,原因是:_________(用化學方程式表示)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),常規(guī)能源的合理利用和新能源的合理開發(fā)是當今社會面臨的嚴峻課題,回答下列問題:

(1)乙醇是未來內(nèi)燃機的首選環(huán)保型液體燃料。2.0g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出59.43kJ的熱量,則乙醇燃燒的熱化學方程式為__________________________________________________________

(2)由于C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+bkJ·mol1(b>0)的反應(yīng)中,反應(yīng)物具有的總能量________(大于”“等于小于”)生成物具有的總能量,那么在化學反應(yīng)時,反應(yīng)物就需要________(放出吸收”)能量才能轉(zhuǎn)化為生成物。

(3)關(guān)于用水制取二次能源氫氣,以下研究方向不正確的是________

A.組成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì),因此可研究在水不分解的情況下,使氫成為二次能源

B.設(shè)法將太陽光聚焦,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣

C.尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣,同時釋放能量

D.尋找特殊催化劑,用于開發(fā)廉價能源,以分解水制取氫氣

(4)已知下列兩個熱化學方程式:

A、2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-571.6kJ·mol1

B、C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) H=-2220kJ·mol1

其中,能表示燃燒熱的熱化學方程式為__________,其燃燒熱△H______________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鹵代烴R—CH2—CH2—X中的化學鍵如下圖所示,則下列說法正確的是

A. 當該鹵代烴發(fā)生水解反應(yīng)時,被破壞的鍵是①和②

B. 當該鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時,被破壞的鍵是①和③

C. 當該鹵代烴發(fā)生取代反應(yīng)時,被破壞的鍵是①

D. 當該鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時,被破壞的鍵是①和②

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知某有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中錯誤的是( )

A. 由紅外光譜可知,該有機物中至少有三種不同的化學鍵

B. 由核磁共振氫譜可知,該有機物分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子

C. 僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)

D. A的化學式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—O—CH3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】醇脫水是合成烯烴的常用方法,實驗室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實驗裝置如圖所示.可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

相對分子質(zhì)量

密度/(gcm﹣3

沸點/℃

溶解性

環(huán)乙醇

100

0.9618

161

微溶于水

環(huán)己烯

82

0.8102

83

難溶于水

a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸.b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90℃.反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入f中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣.最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯.

回答下列問題:

(1)由環(huán)己醇制取環(huán)己烯的反應(yīng)類型為_________

(2)裝置b的冷凝水方向是______(填下進上出或上進下出);

(3)加入碎瓷片的作用是______;如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是___(填正確答案標號).

A.立即補加 B.冷卻后補加 C.不需補加 D.重新配料

(4)本實驗中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物所含的官能團名稱為____

(5)在分離提純中,使用到的儀器f名稱是_____,分離氯化鈣的操作是_____

(6)合成過程中加入濃硫酸的作用是_____

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知在1×105 Pa、298 K條件下,2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量,下列熱化學方程式正確的是(  )

A.H2O(g)= H2(g)O2(g) ΔH242 kJ·mol1

B.2H2(g)O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-484 kJ·mol1

C.H2(g)O2(g)= H2O(g) ΔH242 kJ·mol1

D.2H2(g)O2(g)= 2H2O(g) ΔH484 kJ·mol1

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