【題目】CO NO 是汽車尾氣中的主要污染物,易引起酸雨、溫室效應(yīng)和光化學(xué)煙霧等環(huán)境污染問題。隨著我國機(jī)動車保有量的飛速發(fā)展, 汽車尾氣的有效處理變得迫在眉睫。其中的一種方法為2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g),請回答下列問題:

(1)已知該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng),則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H ______0(填“>”或“<”或“=)

(2)已知:N2 (g) + O2(g)=2NO(g) H= a kJmol 1

C(s) + O2 (g)=CO2 (g) H= b kJmol 1

2C(s) + O2 (g)=2CO(g) H= c kJmol 1

2CO(g)+2NO(g)=N2 (g)+2CO2 (g) H=______kJmol1 (用含 ab、c 的表達(dá)式表示)。

(3)一定溫度下,將 a molCO、b molNO 充入一恒壓真空密閉容器。已知起始壓強(qiáng)為 c kPa,到達(dá)平衡時, 測得N2 的物質(zhì)的量為 d mol,則:

①該溫度此反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃度的平衡常數(shù)Kp=_____(用含 ab、cd 的式子表示)

②該條件下,可判斷此反應(yīng)到達(dá)平衡的標(biāo)志是_____。

A.單位時間內(nèi),斷裂 2n molC=0 同時形成 n mol N≡N

B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

C.混合氣體的密度不再改變

(4)某研究小組探究催化劑對 CONO 轉(zhuǎn)化的影響。將 CO NO 以一定的流速通過兩種不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng),相同時間內(nèi)測量逸出氣體中 N2 的含量,從而確定尾氣脫氮率( NO 的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示:

①由圖可知:要達(dá)到最大脫氮率,該反應(yīng)應(yīng)采取的最佳實驗條件為_____________

②若低于 200℃,圖中曲線 I 脫氮率隨溫度升高變化不大的主要原因為________。

(5)己知常溫下, Kb(NH3·H 2O)=1.8×10-5Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,Ka2(H2CO3) =4.4×10-11。此溫度下某氨水的濃度為 2mol/L,則溶液中c(OH)= ____mol/L,將脫氮反應(yīng)后生成CO2 通入氨水中使溶液恰好呈中性,則此時=____________(保留小數(shù)點后4位數(shù)字)

【答案】 2b-a-c BC 催化劑 II,450 溫度較低時,催化劑 I 的活性偏低 6×10-3 1.0009

【解析】

1)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)為H-TS0;

2)根據(jù)蓋斯定律,得到目標(biāo)方程式的計算式為--③,據(jù)此計算H2;

3)①根據(jù)Kp=計算平衡分壓代替平衡濃度的平衡常數(shù);

②結(jié)合平衡的特征等、定及衍生的物理量判定平衡狀態(tài);

4)①由圖象的脫氮率觀察適當(dāng)反應(yīng)條件;

②催化劑在低溫下活性不大,反應(yīng)隨溫度變化速率變化不大;

5NH3H2OKb=1.8×10-5,若氨水的濃度為2.0molL-1,可結(jié)合Kb=計算c(OH-),將CO2通入該氨水中,當(dāng)溶液呈中性時溶液中cOH-=cH+=10-7mol/L,電荷守恒得到:c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)=1+,H2CO3Ka2=4.4×10-11,結(jié)合Ka2=計算。

1)反應(yīng) 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)能夠自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)S0,若滿足H-TS0,必須H0,故答案為:<;

2)根據(jù)蓋斯定律,得到目標(biāo)方程式的計算式為--③,代入a、b、c計算得H=2b-a-c,

故答案為:2b-a-c;

3)①根據(jù)三段式,

n(起始)/mol

n(改變)/mol

n(平衡)/mol

平衡時,NOCO的體積分?jǐn)?shù)都等于,CO2的體積分?jǐn)?shù)為,N2的體積分?jǐn)?shù)為,因為是恒壓容器,故平衡時的總壓也為c kPa,Kp===,故答案為:;

A.單位時間內(nèi),斷裂 2n molC=0 同時形成 n mol N≡N,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,不能說明達(dá)到平衡,故A錯誤;

B.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,可以說明達(dá)到平衡,B正確;

C. 容器是恒壓容器, 反應(yīng)是氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),混合氣體的密度不再改變可以說明達(dá)到平衡,C正確;

故答案為BC。

4)①由圖象可知,在催化劑 II,450℃條件下達(dá)到最大脫氮率,故答案為:催化劑 II,450℃;

②溫度較低時,催化劑的活性偏低,反應(yīng)速率慢,所以脫氮率隨溫度升高變化不大,故答案為:溫度較低時,催化劑的活性偏低;

5NH3H2OKb=1.8×10-5,若氨水的濃度為2.0molL-1,由Kb=,可知cOH-=mol/L=6×10-3mol/L,將CO2通入該氨水中,當(dāng)溶液呈中性時溶液中c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L,電荷守恒得到:c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),=1+H2CO3Ka2=4.4×10-11,結(jié)合Ka2=計算==,=1+=1+=1.0009,故答案為:6×10-3;1.0009。

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金剛烷是一種重要的化工原料,工業(yè)上可通過下列途徑制備:

下列說法正確的是

A.環(huán)戊二烯分子中所有原子可能共面

B.金剛烷的二氯代物有 6

C.二聚環(huán)戊二烯與 HBr 加成反應(yīng)最多得 7 種產(chǎn)物

D.上述四種烴均能使溴的四氯化碳溶液褪色

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【題目】屬于加成反應(yīng)的是

A.CH2CH2 + Br2CH2BrCH2Br

B.2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O

C.CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O

D.CH4 + 2O2CO2 + 2H2O

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【題目】熱催化合成氨面臨的兩難問題是:采用高溫增大反應(yīng)速率的同時會因平衡限制導(dǎo)致 NH3 產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了 Ti-H-Fe 雙溫區(qū)催化劑(Ti-H 區(qū)域和 Fe 區(qū)域的溫度差可超過 100)。Ti-H-Fe 雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是

A.①為氮氮三鍵的斷裂過程

B.①②③在高溫區(qū)發(fā)生,④⑤在低溫區(qū)發(fā)生

C.③為N 原子由 Fe 區(qū)域向 Ti-H 區(qū)域的傳遞過程

D.使用 Ti-H-Fe 雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(  )

A.電池工作時,CO32-向電極B移動

B.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22CO24e=2 CO32-

C.電極AH2參與的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2O

D.反應(yīng)CH4H2O3H2CO,每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaNO3Cu(NO3)2的混合溶液體積為500mL,測得其中c(NO3-)=6.0mol·L-1,用鉑電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極均收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500mL,下列說法正確的是(

A.電解得到銅的物質(zhì)的量為0.5mol

B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移2mol電子

C.原混合溶液中c(Na+)2mol·L-1

D.電解后溶液中c(H+)2mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸亞鐵溶液和過量碳酸氫銨溶液混合,過濾、洗滌、干燥得到碳酸亞鐵,在空氣中灼燒碳酸亞鐵得到鐵的氧化物M。利用滴定法測定M的化學(xué)式,其步驟如下:

①稱取3.92g樣品M溶于足量鹽酸,并配成100mL溶液A。

②取20.00mL溶液A于錐形瓶中,滴加KSCN溶液,溶液變紅色;再滴加雙氧水至紅色剛好褪去,同時產(chǎn)生氣泡。

③待氣泡消失后,用1.0000 mol·L1 KI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的Fe3,達(dá)到滴定終點時消耗KI標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL。

(1)實驗中必需的定量儀器有量筒、電子天平、________________________

(2)在滴定之前必須進(jìn)行的操作包括用標(biāo)準(zhǔn)KI溶液潤洗滴定管、__________、___________。

(3)步驟②中氣泡有多種可能,完成下列猜想:

①提出假設(shè):

假設(shè)1:氣泡可能是SCN的反應(yīng)產(chǎn)物N2、CO2、SO2N2CO2。

假設(shè)2:氣泡可能是H2O2的反應(yīng)產(chǎn)物____________,理由___________

②設(shè)計實驗驗證假設(shè)1

試管Y中的試劑是_______。

(4)根據(jù)上述實驗,寫出硫酸亞鐵溶液和過量碳酸氫銨溶液混合制備碳酸亞鐵的離子方程式_____。

(5)根據(jù)數(shù)據(jù)計算,M的化學(xué)式為_______

(6)根據(jù)上述實驗結(jié)果,寫出碳酸亞鐵在空氣中灼燒的化學(xué)方程式________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是一個化學(xué)過程的示意圖,回答下列問題:

(1)甲池是 裝置,電極A的名稱是 。

(2)甲裝置中通CH4的電極反應(yīng)式 ,裝置中B(Ag)的電極反應(yīng)式為 ,丙裝置中D極的產(chǎn)物是 (寫化學(xué)式),

(3)一段時間,當(dāng)丙池中產(chǎn)生112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體,均勻攪拌丙池,所得溶液在25 時的pH =__________。(已知:NaCl溶液足量,電解后溶液體積為500 mL。

若要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài),應(yīng)向丙池中通入 (寫化學(xué)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cl2通入足量的氫氧化鈉溶液,溫度不同時充分反應(yīng)后產(chǎn)物溶液中除大量OH-外,還有Cl-、ClO-、ClO3-,已知:Cl2+OH-→Cl-+ClO-+H2O(冷堿)、Cl2+OH-→Cl-+ClO3-+H2O(熱堿),并知ClO-、ClO3-離子的物質(zhì)的量比為21,試問原混合氣體中Cl2與反應(yīng)后溶液中的Cl-物質(zhì)的量之比為(

A.25B.31C.11D.57

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