【題目】消除氮氧化物、二氧化硫等物質(zhì)造成的污染是目前研究的重要課題。

(1)工業(yè)上常用活性炭還原一氧化氮,其反應(yīng)為:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)。向容積均為lL的甲、乙、丙三個(gè)恒容恒溫容器中分別加入足量的活性炭和一定量的NO,測得各容器中n(NO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化情況如下表所示:

t/min

n(NO)/mol

T

0

40

80

120

160

T

2

1.45

1

1

1

400

2

1.5

1.1

0.8

0.8

400

1

0.8

0.65

0.53

0.45

①甲容器反應(yīng)溫度T__400(“>”“<”“=”);

②乙容器中,040min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2)=__;

③丙容器中達(dá)平衡后NO的轉(zhuǎn)化率為__。

(2)活性炭還原NO2的反應(yīng)為:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,lmolNO2和足量活性炭發(fā)生該反應(yīng),測得平衡時(shí)NO2CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:

A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是__點(diǎn)(“A”“B”“C”)。

②計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP=__MPa(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(3)燃煤煙氣脫硫常用如下方法。

方法①:用生物質(zhì)熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫。涉及的部分反應(yīng)如下:

2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) H1=8.0kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=566.0kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H3=483.6kJ·mol-1

H2(g)還原SO2(g)生成S(g)H2O(g)的熱化學(xué)方程式為__。

方法②:用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4,則用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3的離子方程式為__;實(shí)驗(yàn)測得NH4HSO3溶液中=15,則溶液的pH__。(已知:H2SO3Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)

【答案】> 6.25×10-3mol·L-1min-1 60% A 4 2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) H=+90.4kJ/mol NH3H2O+SO2=+ 5

【解析】

對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)平衡的時(shí)間越短;在同一反應(yīng)中,由一種物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量求另一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率時(shí),可借助化學(xué)方程式,利用化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量的變化量之比進(jìn)行求解;在一個(gè)可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等于其變化量與起始量之比;對于一個(gè)氣體分子數(shù)增大的可逆反應(yīng),壓強(qiáng)越高,反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率越;求解平衡常數(shù)時(shí),可利用三段式求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度,然后求壓強(qiáng)分?jǐn)?shù),最后求壓強(qiáng)平衡常數(shù);利用蓋斯定律,可利用已知反應(yīng)求出未知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;在NH4HSO3溶液中,電離與水解同時(shí)存在,可建立電離與水解方程式,從而求出氫離子濃度,最終求出pH。

(1)①比較表中甲與乙中達(dá)平衡的時(shí)間,甲容器先達(dá)平衡,所以反應(yīng)溫度T℃>400℃;

②乙容器中,040min內(nèi),NO的物質(zhì)的量的變化量為0.5mol,則N2的物質(zhì)的量為0.25mol,平均反應(yīng)速率v(N2)== 6.25×10-3mol·L-1min-1;

③因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的分子數(shù)相等,所以壓強(qiáng)改變時(shí)平衡不發(fā)生移動(dòng),丙容器中達(dá)平衡后NO的轉(zhuǎn)化率與乙容器相同,都為=60%。答案為:>;6.25×10-3mol·L-1min-1;60%;

(2)①因?yàn)榉磻?yīng)物的氣體分子數(shù)小于生成物的氣體分子數(shù),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),壓強(qiáng)小時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高,所以A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是A點(diǎn)。

②設(shè)平衡時(shí),參加反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為x,則可建立如下三段式:

依題意得,1-2x=2x,x=0.25mol,KP==4。答案為:A;4;

(3) 方法①:

2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) H1=8.0kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=566.0kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H3=483.6kJ·mol-1

利用蓋斯定律,將①-+③得,2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) H=+90.4kJ/mol。

方法②:用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3的離子方程式為NH3H2O+SO2=+;

H++ Ka2==1.0×10-7,

+H2OH2SO3+OH- Kh===

所以===1.0×10-7×1.5×10-2,c(H+)=1.0×10-5mol/L,則溶液的pH5。答案為:2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) H=+90.4kJ/molNH3H2O+SO2=+;5。

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:

【題目】工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OHg+ COg=HCOOCH3g),在容積固定的密閉容器中,投入等物質(zhì)的量CH3OHCO,測得相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如右圖所示。下列說法不正確的是

A.增大壓強(qiáng)甲醇轉(zhuǎn)化率增大

B.b點(diǎn)反應(yīng)速率υ = υ

C.平衡常數(shù)K(75)K(85),反應(yīng)速率υbυd

D.生產(chǎn)時(shí)反應(yīng)溫度控制在80~85℃為宜

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】連二亞硫酸鈉俗稱保險(xiǎn)粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化;卮鹣铝袉栴}:

在潮濕空氣中氧化,生成的兩種常見酸式鹽是________填化學(xué)式。

鋅粉法制備的工藝流程如下圖所示:

工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉水懸濁液,其目的是________

步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

在步驟Ⅲ中得到的固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點(diǎn)是________,后續(xù)處理最終要加入少量的固體,其原因是________。

目前,我國普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入發(fā)生反應(yīng),有氣體放出,總反應(yīng)的離子方程式是________。

有人設(shè)計(jì)了圖示方法同時(shí)制備連二亞硫酸鈉和過二硫酸鈉,并獲得中國專利。電解過程中,陰極室生成,a極的電極反應(yīng)式為________,通過陽離子交換膜的離子主要是,其遷移方向是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí),觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請回答下列問題:

甲池為________原電池”“電解池電鍍池,通入電極的電極反應(yīng)式為__________。

乙池中石墨電極的名稱為________正極”“負(fù)極”“陰極陽極,總反應(yīng)式為_______。

當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加時(shí),甲池中理論上消耗的體積為________標(biāo)準(zhǔn)狀況下,丙池中________極析出________g銅。電鍵閉合一段時(shí)間后,甲中溶液的pH________增大”“減小不變。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是(

A.汽油、煤油、柴油均可來自于石油的分餾

B.甲烷與氯氣在一定條件下反應(yīng),經(jīng)分離提純后可得到四氯化碳

C.相同物質(zhì)的量的乙炔和苯在足量的氧氣中完全燃燒,消耗氧氣的質(zhì)量相同

D.煤氣化生成的CO再經(jīng)過催化合成可得到液體燃料

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如下圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F極附近呈紅色。 請回答:

(1)B極是電源的__________極,C極的電極反應(yīng)式為____________________________________,一段時(shí)間后丁中X極附近的顏色逐漸______________。(填“變深”或者“變淺”)

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí),對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 ______________

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應(yīng)該是______________ (填),電鍍液是___________ 溶液。當(dāng)乙中溶液的pH13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為________ g,甲中溶液的pH _____________(填變大”、“變小不變”)。

(4)若甲燒杯是在鐵件表面鍍銅,已知電鍍前兩電極質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕,洗凈、烘干、稱量,發(fā)現(xiàn)二者質(zhì)量相差5.12g,則電鍍時(shí)電路中通過的電子為_______mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】固體 A 的化學(xué)式為 NH5,它的所有原子的最外層都符合相應(yīng)的稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu),則下列有關(guān)說法不正確的是(

A.NH5 中既有共價(jià)鍵又有離子鍵,NH5 是離子化合物

B.1 mol NH5 中含有 5NA 個(gè) N—H 鍵(NA 表示阿伏加德羅常數(shù))

C.NH5 的電子式為

D.A 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NH5H2O=NH3·H2OH2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時(shí),向1L 0.1mol/L的一元酸HR溶液中逐漸通入氨氣(已知25℃時(shí)一水合氨的電離平衡常數(shù)為K=1.76×105),保持溶液的溫度和體積不變,混合溶液的pH與粒子濃度比值的對數(shù)變化關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 25℃時(shí),0.1mol/L的一元酸HR的電離平衡常數(shù)為Ka=105

B. 當(dāng)通入0.1mol氨氣時(shí),c(NH4+)>c(R-)>c(OH)>c(H)

C. 當(dāng)c(R-)=c(HR) 時(shí),溶液為酸性

D. HR為弱酸,25℃時(shí)隨著氨氣的通入,c (R-)/[c(OH)c (HR)] 逐漸增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列與有機(jī)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相關(guān)的敘述不正確的是

A.石油裂解氣能使溴的四氯化碳溶液、酸性溶液褪色

B.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,說明苯分子中沒有與乙烯分子中類似的碳碳雙鍵

C.乙烷中混有少量的乙烯,可通過酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行除雜

D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能發(fā)生取代反應(yīng)

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