【題目】綠水青山就是金山銀山,因此研究NOxSO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

(1)亞硝酰氯(Cl—N=O)氣體是有機合成的重要試劑,它可由Cl2NO在通常條件下反應制得,該反應的熱化學方程式為__。

相關化學鍵的鍵能如下表所示:

化學鍵

Cl—Cl

NO(NO氣體)

Cl—N

N=O

鍵能/(kJ·mol-1)

243

630

200

607

(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8kJ·mol-1,對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應,在T℃時,借助傳感器測得反應在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:

時間/min

濃度/mol·L-1

0

10

20

30

40

50

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

010min內(nèi),平均反應速率v(CO2)=___mol·L-1·min-1;當升高溫度,該反應的平衡常數(shù)K__(增大減小不變”)。

30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是__(填字母)。

A.加入一定量的粉狀碳酸鈣

B.適當縮小容器的體積

C.通入一定量的O2

D.加入合適的催化劑

(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ·mol-1,用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:

由圖可知,1050K前反應中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大,其原因為__。

②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時,該反應的化學平衡常數(shù)Kp=__[已知:氣體分壓(P)=氣體總壓(Pa)×體積分數(shù)]

(4)為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CONO發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ·mol-1,生成無毒的N2CO2實驗測得,v=kc2(NO)·c2(CO),v=kc(N2) c2(CO2)(k、k為速率常數(shù),只與溫度有關)。

①達到平衡后,僅降低溫度,k減小的倍數(shù)_(“>”、“<”“=”)k減小的倍數(shù)。

②若在1L的密閉容器中充入1molCO1molNO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為20%,則=__(計算結果用分數(shù)表示)

【答案】2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ΔH=-111kJ/mol 0.042 減小 BC 1050K前反應未達到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大 4 <

【解析】

根據(jù)ΔH=生成物的總鍵能-反應物的總鍵能計算反應熱,進而寫出熱化學反應方程式;根據(jù)v=計算;根據(jù)30min后,氧氣、二氧化碳的濃度都增大,改變的條件可為加入氧氣或適當縮小容器的體積等;根據(jù)在1050 kPa時反應達到平衡,在1050 kPa前,溫度升高對化學反應速率及反應進行的方向分析判斷;根據(jù)在1100kPaNO轉(zhuǎn)化率40%,結合三行計算列式得到。

(1)根據(jù)題干信息可知,Cl2NO在通常條件下反應制得亞硝酰氯(Cl—N=O)氣體,反應方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g),反應的△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(2×630+243)-(2×200+2×607)=-111kJ/mol,故答案為:2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ΔH=-111kJ/mol;

(2)①在0~10min內(nèi),Δc(CO2)=0.42mol/L,根據(jù)v=CO2的化學反應速率v(CO2)==0.042mol/(Lmin),正反應為放熱反應,升高溫度,平衡向左移動,故化學平衡常數(shù)K減小,故答案為:0.042;減;

30min后,氧氣、二氧化碳的濃度都增大,可為加入氧氣或適當縮小容器的體積等,故答案為:BC;

(2)①由圖像可知,當溫度高于1050K時,隨著溫度升高,NO的轉(zhuǎn)化率降低,則平衡逆向移動,因此該反應的正反應為放熱反應,即ΔH<01050kPa前,反應bNO2轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而增大是由于1050kPa前反應未達平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應速率加快,更多的反應物變?yōu)樯晌,因?/span>NO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大,故答案為:1050K前反應未達到平街狀態(tài),溫度的升高,反應速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;

②由圖像可知,在1050K、1.1×106Pa時,NO轉(zhuǎn)化率80%,可列平衡三段式為:

由于容器的容積不變,因此氣體的物質(zhì)的量的比等于氣體壓強之比,可知平衡時p(NO)=0.2p()p(N2)=0.4 p(),p(CO2)=0.4 p(),則用平衡分壓表示的化學平衡常數(shù)

,故答案為:4;

(4)①正反應為放熱反應,升高溫度平衡向左移動,則正反應速率增大的倍數(shù)小于逆反應速率增大的倍數(shù),濃度不變,故k增大的倍數(shù)小于k增大的倍數(shù),故答案為:<;

②若在1L的密閉容器中充入1molCO1molNO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為20%,可列平衡三段式為:

則平衡常數(shù),當反應達到平衡時,υ,故,故答案為:。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】0.2 LNaCl溶液、MgCl2溶液、CuCl2溶液組成的混合溶液中,部分離子的濃度如圖所示。

(1)混合液中,NaCl的物質(zhì)的量為_______mol,MgCl2的質(zhì)量為_______g。

(2)該混合溶液中CuCl2的物質(zhì)的量濃度為_____molL1,將該混合溶液加水稀釋至體積為1 L,稀釋后溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為_______molL1

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】84”消毒液(主要成分為)廣泛應用于殺菌消毒。某化學學習小組用甲烷燃料電池電解飽和食鹽水制備“84”消毒液,裝置如圖所示,,均為惰性電極,下列說法正確的是(

A.氣體B為甲烷

B.電解裝置中的總反應為NaCl+H2ONaClO+H2

C.消耗2.24L(標準狀況)甲烷,K+通過交換膜向左室移動0.8mol

D.甲烷發(fā)生的電極反應方程式為CH4-8e-+8OH=CO2+6H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某溫度下,40 g、10%硝酸鈉溶液與60 g、7.5%的硝酸鈉溶液混合,得到密度為1.20 g·cm-3的混合溶液,計算:

(1)該混合溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為__;

(2)該混合溶液中NaNO3的物質(zhì)的量濃度為__。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】有一處于平衡狀態(tài)的反應X(g) +3Y(g)2Z(g) (正反應是放熱反應) 。為了使平衡向生成Z的方向移動, 應選擇的條件是

①升高溫度、诮档蜏囟取、墼龃髩簭姟、芙档蛪簭姟、菁尤胝呋瘎、薹蛛x出Z

A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ②③⑥ D. ②④⑥

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應xA(g)+yB(g)zC(g),圖1表示200℃時容器中A、B、C的物質(zhì)的量隨時間的變化關系,圖2表示不同溫度下達到平衡時C的體積分數(shù)隨起始的變化關系。則下列結論正確的是(

A.200℃時,反應從開始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1

B.由圖2可知反應xA(g)+yB(g)zC(g)ΔH<0,且a=2

C.若在圖1所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達到平衡前v()>v()

D.200℃時,向容器中充入2molA1molB,達到平衡時,A的體積分數(shù)小于0.5

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列關于膠體的敘述中,不正確的是( )

A.膠體能吸附水中的懸浮顆粒并沉降,常用于凈水

B.濁液、膠體、溶液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的直徑大小

C.用激光筆照射溶液和膠體時,產(chǎn)生的現(xiàn)象相同

D.膠態(tài)磁流體治癌術是將磁性物質(zhì)制成膠體粒子,這種粒子的直徑在之間

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上,常采用氧化還原方法處理尾氣中的CO、NO。

(氧化處理法)瀝青混凝土可作為反應:2CO(g)O2(g)2CO2(g)的催化劑。

圖甲表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應時間段下,使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土型、β)催化時,CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關系。

1)在ab、c、d四點中,未達到平衡狀態(tài)的是___

2)已知c點時容器中O2濃度為0.04mol·L-1,則50℃時,在α型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化反應的平衡常數(shù)K=___(用含x的代數(shù)式表示)。

3)下列關于圖甲的說法正確的是__。

A.CO轉(zhuǎn)化反應的平衡常數(shù)K(a)K(c)

B.在均未達到平衡狀態(tài)時,同溫下β型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化速率比α型要大

C.b點時COO2分子之間發(fā)生有效碰撞的幾率在整個實驗過程中最高

D.e點轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失去活性

(還原處理法)某含鈷催化劑可以催化消除柴油車尾氣中的碳煙(C)NOx。不同溫度下,將模擬尾氣(0.025molNO、0.5molO2和足量碳煙)以相同的流速通過該催化劑,測得所有產(chǎn)物(CO2、N2、N2O)NO的相關數(shù)據(jù),結果如圖乙所示。

4375℃時,測得排出的氣體中含0.45molO20.052molCO2,則Y的化學式為___。

5)實驗過程中采用NO模擬NOx,而不采用NO2的原因是___。

6)工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖:

①在陽極區(qū)發(fā)生的反應包括___H++HCO3 =CO2↑+H2O

②簡述CO32在陰極區(qū)再生的原理:___。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下面是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生乙烯并檢驗乙烯性質(zhì)的實驗,請回答下列問題:

(1)A中碎瓷片的作用是________

(2)B裝置中反應的化學方程式為__________。

(3)C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是_________。

(4)查閱資料.乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產(chǎn)生二氧化碳,根據(jù)本實驗中裝置_____(填裝置字母)中的實驗現(xiàn)象可判斷該資料是否直實。

(5)通過上述實驗探究,檢驗甲烷和乙烯的方法是_______(填字母,下同),除去甲烷中乙烯的方法是___。

A 氣體通入水中 B 氣體通過盛溴水的洗氣瓶

C 氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶 D 氣體通過氫氧化鈉溶液

查看答案和解析>>

同步練習冊答案