【題目】汽車尾氣中排放的NxOy和CO,科學(xué)家尋找高效催化劑實現(xiàn)大氣污染物轉(zhuǎn)化: 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H1
(1)已知:CO的燃燒熱△H2=﹣283kJmoL1 . 幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

N≡N鍵

O=O鍵

N O鍵

鍵能kJ/mol1

945

498

630

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3 , 則:△H1=
(2)CO與空氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池(石墨為電極),若放電后電解質(zhì)溶液中離子濃度大小順序為 c(K+)>c(HCO3)>c(OH)>c(H+)>c(CO32),則負極的反應(yīng)式為;
(3)在一定溫度下,向2L的密閉容器中充入4.0molNO2和4.0molCO,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng) 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)△H<0,相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

0min

5min

10min

15min

20min

c(NO2

2.0

1.7

1.56

1.5

1.5

c(N2

0

0.15

0.22

0.25

0.25

①5~10min,用CO的濃度變化表示的反應(yīng)速率為:
②能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是
A.2n(NO2)=n(N2) B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C.氣體密度不變D.容器內(nèi)氣體壓強不變
③20min時,向容器中加入1.0molNO2和1.0molCO,在t1時刻再次達到平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡時(填“變大”、“變小”或“不變”).
④計算此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=
⑤在上述平衡的基礎(chǔ)上,在時間t2、t3時改變反應(yīng)的某一條件,反應(yīng)速率的變化如圖所示,則在t3時刻改變的反應(yīng)條件是:;在時間15﹣20,t1﹣t2 , t2﹣t3 , t4﹣t5時的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3、K4 , 請比較各平衡常數(shù)的大小關(guān)系:

【答案】
(1)﹣749kJ?moL1
(2)2CO﹣2e+3OH=HCO3+H2O
(3)0.056mol/(L.min);BD;變大;0.11;降低溫度;K1=K2=K3<K4
【解析】解:(1)焓變=反應(yīng)物鍵能總和﹣生成物鍵能總和,則反應(yīng)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=945kJ/mol+498kJ/mol﹣630kJ/mol×2=+183 kJmoL1 , CO的燃燒熱△H2=﹣283kJmoL1 , 即2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566kJ/mol ②,②﹣①得到2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),所以2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),△H1=﹣566kJ/mol﹣183 kJmoL1=﹣749kJmoL1 , 所以答案是:﹣749kJmoL1;(2)CO與空氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池中,負極上CO發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),根據(jù)離子濃度大小關(guān)系,得到電極反應(yīng)式為;2CO﹣2e+3OH=HCO3+H2O,所以答案是:2CO﹣2e+3OH=HCO3+H2O;(3)①根據(jù)速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,v(CO)=4v(N2)=4× =0.056mol/(L.min),所以答案是:0.056mol/(L.min);②A.2n(NO2)=n(N2),速率之比不等于計量數(shù)之比,故錯誤;
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達平衡狀態(tài),故正確;
C.氣體密度一直不變,故錯誤;
D.容器內(nèi)氣體壓強不變,反應(yīng)達平衡狀態(tài),故正確;故選:BD;
③20min時,向容器中加入1.0molNO2和1.0molCO,相當(dāng)于增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,所以二氧化氮的轉(zhuǎn)化率變大,所以答案是:變大;

4CO(g)+

2NO2(g)

N2(g)+

4CO2(g)

初起濃度:

2

2

0

0

變化濃度:

1

0.5

0.25

1

平衡濃度:

1

1.5

0.25

1

所以K= =0.11,所以答案是:0.11;
⑤t3時刻反應(yīng)速率都減小,平衡正向移動,而正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以降低溫度;平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高K值減小,其中15﹣20是增大壓強,t1﹣t2是使用催化劑,t2﹣t3時降低溫度,t4﹣t5時溫度不變,所以K1、K2、K3、K4的大小關(guān)系為:降低溫度;K1=K2=K3<K4
【考點精析】掌握反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征是解答本題的根本,需要知道在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱;化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).

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】下列各組物質(zhì)中,第―種是酸,第二種是混合物,第三種是堿的是

A. 硫酸、CuSO4 ·5H2O、苛性鉀 B. 硫酸、冰水混合物、燒堿

C. 硝酸、食鹽水、苛性鈉 D. 鹽酸、蔗糖水、生石灰

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚合物F的合成路線圖如圖:
已知:HCHO+RCH2CHO→
請據(jù)此回答:
(1)A中含氧官能團名稱是 , C的系統(tǒng)命名為
(2)檢驗B中所含官能團所用的試劑有;E→F的反應(yīng)類型是
(3)G物質(zhì)的相對分子質(zhì)量比 的相對分子質(zhì)量大2,則符合下列條件的G的同分異構(gòu)體有種. ①分子中含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩個取代基 ②遇氯化鐵溶液變紫色
(4)C生成D的反應(yīng)化學(xué)方程式為 , 如果C與NaOH的醇溶液反應(yīng),則生成的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為
(5)參照上述合成路線,設(shè)計一條由甲醛、乙醛和甲醇為主要原料制備 的合成路線

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定溫度下,M、N能在溶液中發(fā)生反應(yīng)生成P和Q

A.將0.2 mol·L-1 M溶液和0.2 mol·L-1 N溶液各20 mL混合

B.將0.5 mol·L-1 M溶液和0.5 mol·L-1 N溶液各50 mL混合

C.將1 mol·L-1 M溶液和1 mol·L-1 N溶液各10 mL混合,同時倒入30 mL蒸餾水

D.將1 mol·L-1 M溶液20 mL和1.2 mol·L-1 N溶液60 mL混合

反應(yīng)開始時,反應(yīng)速率由大到小的順序是   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】SnSO4是一種重要的硫酸鹽,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用.其制備路線如下:
已知:在酸性條件下,溶液中的Sn2+可被空氣中的氧氣氧化成Sn4+; SnCl2能水解生成堿式氯化亞錫[Sn(OH)Cl].
(1)寫出物質(zhì)A的名稱:
(2)SnCl2用鹽酸而不用水溶解的原因是(用化學(xué)方程式表示).
(3)錫粉的作用是除去酸溶時產(chǎn)生的少量Sn4+ , 請寫出產(chǎn)生Sn4+的離子方程式:
(4)反應(yīng)Ⅰ生成的沉淀為SnO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:;該反應(yīng)的溫度需要控制在75℃左右的原因是
(5)實驗室中“漂洗”沉淀的實驗操作方法是;如何鑒別是否漂洗干凈

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaAlH4晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖),與陰離子AlH4空間構(gòu)型相同的兩種離子(填化學(xué)式),與Na+緊鄰且等距的AlH4個;若NaAlH4晶胞底心處的Na+被Li+取代,得到的晶體為(填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)電池可以直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,化學(xué)電池的本質(zhì)是(
A.化合價的升降
B.電子的轉(zhuǎn)移
C.氧化還原反應(yīng)
D.電能的儲存

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是

A.I A族元素都是金屬元素

B.在第三周期主族元素中Na的原子半徑最大

C.焰色反應(yīng)是一種復(fù)雜的化學(xué)變化

D.堿金屬元素的化合物焰色反應(yīng)均顯黃色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)的水溶液中,加入Ba(OH)2溶液后,原溶液中陰、陽離子個數(shù)都減少的是

A. CuSO4 B. Ca(NO3)2 C. Na2CO3 D. FeCl3

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同步練習(xí)冊答案