【題目】汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-l
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-l
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-l
則2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=____kJ·mol-l。
(2)一定溫度下,向體積為 1 L的密閉容器中充入一定量的NO和CO。在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)n(CO)=0.1 mol,n(NO)=0.2 mol,n(N2)= a mol,且N2占平衡總體積的。
①則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。若保持溫度及容器體積不變,平衡后在此基礎(chǔ)上再向容器中充入3a mol的N2、0.2 mol的NO,平衡將______移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)。
②下列各種情況,可說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是______。
A.v生成(CO2)= v消耗(CO)
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
D.NO、CO、N2、CO2的濃度均不再變化
E.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol碳氧雙鍵的同時(shí)消耗n molN≡N
③在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的,在其它條件不變的情況下, t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出t2-t3-t4時(shí)段,正反應(yīng)速率的變化曲線_________。
(3)為避免汽車尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染,給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有含Pd等過(guò)渡元素的催化劑,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如下圖所示。寫出上述變化中的總化學(xué)反應(yīng)方程式_________。
【答案】△H=-746.5kJ/mol K=270 不 CD 2NO+O2+4CO4CO2+N2
【解析】
(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式,
①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJmol-l
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJmol-l
③2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJmol-l
蓋斯定律計(jì)算②×2-③-①得到熱化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)三行式結(jié)合化學(xué)平衡的移動(dòng)知識(shí)來(lái)計(jì)算;
②根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);
③壓縮容器體積,增大了壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率增大,平衡向著氣體體減小的方向移動(dòng),據(jù)此畫出從t2-t3-t4時(shí)段,正反應(yīng)速率的變化曲線;
(3)根據(jù)已知信息書寫反應(yīng)物和產(chǎn)物并配平方程式。
(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJmol-l
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJmol-l
③2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJmol-l
蓋斯定律計(jì)算②×2-③-①得到熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=2×(-393.5kJmol-l)-(-221kJmol-l)-(+180.5kJmol-l)=-746.5kJ/mol;
(2)①化學(xué)平衡三行計(jì)算列式計(jì)算,在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=a mol,且N2占平衡總體積的,列三段式:
則=,解得a=0.3,K=,平衡后在此基礎(chǔ)上再向容器中充入3amol即0.9mol的N2、0.2mol的NO,各物質(zhì)的量分別變成了0.4、0.1、1.2、0.6,此時(shí)Qc==270=K,所以不移動(dòng);
②A.v生成(CO2)=v消耗(CO),不能證明正逆反應(yīng)速率相等,故A不符合題意;
B.混合氣體的密度=,反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,不變化,體積不變,所以密度始終不變,當(dāng)密度不變化的狀態(tài)不一定平衡,故B不符合題意;
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量=,質(zhì)量守恒,但是n變化,當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,達(dá)到了平衡狀態(tài),故C符合題意;
D.NO、CO、N2、CO2的濃度均不再變化是化學(xué)平衡的特征,故D符合題意;
E.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol碳氧雙鍵的同時(shí)消耗nmolN≡N,不能證明正逆反應(yīng)速率相等,故E不符合題意;
答案選CD;
③壓縮容器體積,增大了壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率增大,平衡向著氣體體減小的方向移動(dòng),即向正方向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,即:
;
(3)NO2為中間產(chǎn)物,反應(yīng)物為NO、O2、CO,產(chǎn)物為CO2、N2,反應(yīng)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】無(wú)水四氯化錫常用作媒染劑和有機(jī)合成中的氯化催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用熔融的錫熔點(diǎn)與反應(yīng)制備,裝置如圖。
已知:、有關(guān)物理性質(zhì):
物質(zhì) | 顏色、狀態(tài) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ |
SnCl2 | 無(wú)色晶體 | 246 | 652 |
SnCl4 | 無(wú)色液體 | -33 | 114 |
極易水解生成;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)導(dǎo)管a的作用是____________,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________。
(2)當(dāng)觀察到裝置F液面上方___________時(shí)才開始點(diǎn)燃D處的酒精燈,待錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,繼續(xù)加熱。此時(shí)繼續(xù)加熱的目的是________;______
(3)若上述裝置中缺少裝置其它均相同,則D處具支試管中發(fā)生的主要副反應(yīng)化學(xué)方程式為_________________________________。
(4)和錫的反應(yīng)產(chǎn)物有和,為防止產(chǎn)品中帶入過(guò)多的,可采取的措施是____________________________________________。
(5)滴定分析產(chǎn)品中2價(jià)Ⅱ的含量:用分析天平稱取產(chǎn)品于錐形瓶中,用蒸餾水溶解,加入淀粉溶液,用的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗,則產(chǎn)品中Ⅱ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。小數(shù)點(diǎn)后保留2位,已知
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知X是某金屬單質(zhì),X、A、B、C含同一種元素,可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:
(1)寫出以下反應(yīng)的離子方程式:
②___________________________;
④___________________________。
(2)確定化學(xué)式B_______ X_______
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,H2SO3的電離常數(shù):Ka1=1.54×102,Ka2=1×107。向mmL0.1mol/LH2SO3溶液中滴加0.1mol·L1KOH溶液,混合溶液中水電離的c水(H+)與KOH溶液體積V的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是
A.m=10
B.c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中存在c(K+)>c(HSO3-)+2c(SO32)
C.b、d兩點(diǎn)溶液的pH=7
D.SO32-+H2OHSO3-+OH的K=1×107
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。
下列說(shuō)法不正確的是
A. 生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%
B. CH4→CH3COOH過(guò)程中,有C―H鍵發(fā)生斷裂
C. ①→②放出能量并形成了C―C鍵
D. 該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知pOH= -lg c(OH-)。25℃時(shí),向20.00mL 0.10mol/L弱堿MOH溶液中滴加0.10 mol/L鹽酸,溶液pH、pOH隨滴入鹽酸體積的變化如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A.Q點(diǎn)消耗鹽酸的體積大于20.00mL
B.V(HCl)=40.00mL時(shí),溶液中存在:c(H+) - c(OH-) = c(M+) + 2c(MOH)
C.a+b的值可能大于14
D.水的電離程度:M>Q
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)要用到下列一種或幾種儀器,請(qǐng)用這些儀器的名稱填空。
(1)欲干燥NH3需使用儀器_________________________;
(2)欲分離互不相溶的兩種液體,可使用____________________________________;
(3)欲分離液態(tài)混合物中沸點(diǎn)不同的組分,可使用_____________________________;
(4)欲分離懸浮于液體中的固體物質(zhì),可使用_________________________________;
(5)欲用膽礬晶體(CuSO4·5H2O)制無(wú)水硫酸銅固體,可使用:___________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出的NOx、SO2等,是形成霧霾的主要物質(zhì),其綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。
(1)已知:①CO燃燒熱為283.0kJ·mol-l,②N2(g)+O2(g) ==2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1,汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑條件下可發(fā)生反應(yīng),能消除污染,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________________________________
(2)將0.20mol NO和0.10molCO充入一個(gè)容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化如下圖所示.
①該反應(yīng)第一次達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)為________。
②第12min時(shí)改變的條件是________。
③在第24min時(shí),若保持溫度不變,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡將________移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”).
(3)SNCR-SCR脫硝技術(shù)是一種新型的除去煙氣中氮氧化物的脫硝技術(shù),一般采用氨氣或尿素。
①SNCR脫硝技術(shù)中:在催化劑作用下用NH3作還原劑還原NO,其主要反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g),△H<0。體系溫度直接影響SNCR技術(shù)的脫硝效率,如圖所示。當(dāng)體系溫度約為925℃時(shí),SNCR脫硝效率最高,其可能的原因是________。
②SCR脫硝技術(shù)中則用尿素[CO(NH2)2]作還原劑還原NO2的化學(xué)方程式為____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列有關(guān)該有機(jī)物的說(shuō)法正確的是( )
A.該有機(jī)物的化學(xué)式為C10H14
B.它的一氯代物有6種
C.該有機(jī)物分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D.一定條件下,它可以發(fā)生取代、加成、氧化和還原反應(yīng)
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