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
23.52
23.52
L.
(2)已知:
反應(yīng)1:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
反應(yīng)2:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ?mol-1
則反應(yīng)3:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的△H=
-113
-113
 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(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
abc
abc

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1molO2同時(shí)生成2molNO2
(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
18.56
18.56

②列式并計(jì)算平衡常數(shù)K=
0.67L2?moL-2
0.67L2?moL-2

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
1mol?L-1<c(H2)<2mol?L-1
1mol?L-1<c(H2)<2mol?L-1

④若保持體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此時(shí)v
=
=
v(填“>”、“<”或“=”).
分析:(1)由方程式可知,反應(yīng)中NH3→N2氮元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià),每轉(zhuǎn)移24mol電子生成7mol氮?dú)猓瑩?jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移3.6mol電子時(shí),生成的N2的物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計(jì)算生成的氮?dú)獾捏w積.
(2)根據(jù)蓋斯定律,由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減,反應(yīng)熱也處于相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的加減,構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式,據(jù)此計(jì)算反應(yīng)熱.
(3)a.隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減。
b.混合氣體顏色保持不變,說(shuō)明二氧化氮的濃度不變.
c.隨反應(yīng)進(jìn)行NO和O2的物質(zhì)的量之比發(fā)生變化.
d.每消耗1molO2同時(shí)生成2molNO2,都表示正反應(yīng)速率.
(4)①計(jì)算各物質(zhì)的物質(zhì)的量,利用
.
M
=
m
n
計(jì)算.
②平衡常數(shù)k=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
,將各物質(zhì)的平衡濃度代入計(jì)算.
③若將容器體積壓縮為1L,若平衡不移動(dòng)氫氣的濃度為2mol/L,反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡移動(dòng)降低氫氣的濃度增大,但到達(dá)新平衡氫氣的濃度比原平衡要的大.
④計(jì)算濃度商,由濃度商與平衡常數(shù)的大小,判斷平衡移動(dòng).
解答:(1)由方程式可知,反應(yīng)中NH3→N2氮元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià),每轉(zhuǎn)移24mol電子生成7mol氮?dú)猓D(zhuǎn)移3.6mol電子時(shí),生成的N2的物質(zhì)的量為
3.6mol
24mol
×7mol=1.05mol,體積為1.05mol×22.4L/mol=23.52L.
故答案為:23.52.
(2)已知:反應(yīng)1:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
反應(yīng)2:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ?mol-1
由蓋斯定律可知,反應(yīng)1-反應(yīng)2×2得:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的△H=-196.6kJ?mol-1-(=-41.8kJ?mol-1)×2=-113kJ?mol-1
故答案為:-113.
(3)a.隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減小,體系壓強(qiáng)保持不變,說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài),故a正確;
b.混合氣體顏色保持不變,說(shuō)明二氧化氮的濃度不變,說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài),故b正確;
c.隨反應(yīng)進(jìn)行NO和O2的物質(zhì)的量之比發(fā)生變化,NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變,說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;
d.每消耗1molO2同時(shí)生成2molNO2,都表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)自始至終都按此比例進(jìn)行,故d錯(cuò)誤.
故選:abc.
(4)①由表中數(shù)據(jù)可知,各物質(zhì)的平衡濃度:CO為0.9mol/L,H2為1mol/L,CH3OH為0.6mol/L.
則n(CO)=2L×0.9mol/L=1.8mol,n(H2)=2L×1mol/L=2mol,n(CH3OH)=2L×0.6mol/L=1.2mol,
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為
1.8mol×28g/mol+2mol×2g/mol+1.2mol×32g/mol
1.8mol+2mol+1.2mol
=18.56g/mol.
混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為18.56.
故答案為:18.56.
②平衡常數(shù)k=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
=
0.6mol/L
0.9mol/L×(1mol/L)2
=0.67 L2?moL-2
故答案為;0.67 L2?moL-2
③若將容器體積壓縮為1L,若平衡不移動(dòng)氫氣的濃度為2mol/L,反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大平衡向正反應(yīng)移動(dòng),氫氣濃度小于2mol/L,平衡移動(dòng)降低氫氣的濃度增大,但到達(dá)新平衡氫氣的濃度比原平衡要的大,所以1 mol?L-1<c(H2)<2 mol?L-1
故答案為:1 mol?L-1<c(H2)<2 mol?L-1
④保持體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此時(shí)c′(CO)=0.9mol/L+
0.6mol
2L
=1.2mol/L
,c(H2)=1mol/L,c′(CH3OH)=0.6mol/L+
0.4mol
2L
=0.8mol/L,濃度商Qc=
0.8
1.2×12
=0.67,Qc等于平衡常數(shù),處于平衡狀態(tài),此時(shí)v=v
故答案為:=.
點(diǎn)評(píng):考查反應(yīng)熱計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、平衡移動(dòng)、平衡常數(shù)與化學(xué)平衡計(jì)算等,難度中等,注意(4)中根據(jù)平衡常數(shù)與濃度商判斷平衡移動(dòng).
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:

(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(shí),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(shuō)明反映達(dá)到平衡狀態(tài)的是
b
b

a.體系壓強(qiáng)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(shí)生成1molNO2
測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)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(qiáng)的關(guān)系如圖所示.該反應(yīng)△H
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
在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)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(qiáng)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(lái)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(jī)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(wèn)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?dú)夂蜌鈶B(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(xiàng)能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
abc
abc

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1molO2同時(shí)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(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列式并計(jì)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(shí)v
=
=
v(填“>”、“<”或“=”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2013?資陽(yáng)模擬)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的測(cè)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(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
bd
bd
.(錯(cuò)選不給分)
a.體系壓強(qiáng)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(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)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(shuō)法中正確的是
bc
bc
.(錯(cuò)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(shí),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(lái)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(shí),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(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
b
b

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1mol SO3的同時(shí)生成1molNO2
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=
8
3
8
3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)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(shí),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(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的裝置.已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O.請(qǐng)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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