【題目】研究處理NOx、SO2,對環(huán)境保護(hù)有著重要的意義;卮鹣铝袉栴}:

(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:① SO2(g) + NH3H2O(aq) =NH4HSO3(aq) △H1 = a kJmol-1;② NH3H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)△H2 = b kJmol-1;③ 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) △H3= c kJmol-1,則反應(yīng) 2SO2(g) + 4NH3H2O(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = ______。

(2)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C (s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g) △H=-34.0 kJmol-1,用活性炭對NO進(jìn)行吸附。在恒壓密閉容器中加入足量的活性炭和一定量的NO氣體,測得NO的轉(zhuǎn)化率 α(NO)隨溫度的變化如圖所示:

①由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,原因是_________________________; 在1100K 時,CO2的體積分?jǐn)?shù)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(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa 時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp________(已知:氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))。

(3)在高效催化劑的作用下用CH4還原NO2,也可消除氮氧化物的污染。在相同條件下,選用A、B、C三種不同催化劑進(jìn)行反應(yīng),生成 N2的物質(zhì)的量與時間變化關(guān)系如圖所示,其中活化能最小的是_________(填字母標(biāo)號)。

(4)在汽車尾氣的凈化裝置中 CO和NO發(fā)生反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g) △H2 =-746.8 kJmol-1。實(shí)驗測得,υ=kc2(NO) c2(CO) ,υ=kc(N2) c2(CO2) (k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。

①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù)_____(填" >”、“< ”或“=”) k增大的倍數(shù)。

②若在1L 的密閉容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則_____(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】(2a+2b+c)kJmol-1 1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大 20% 4 A < 0.25

【解析】

1)利用蓋斯定律解答。

2)①在1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡左移,NO的轉(zhuǎn)化率降低。恒溫恒壓下體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

②利用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計算。

3A反應(yīng)速率快,先達(dá)到平衡,故活化能最小。

4)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡左移,則正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)。

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,υ,故=c(N2)c2(CO2)/[c2(NO)c2(CO)]=K。

1)① SO2(g) + NH3H2O(aq) =NH4HSO3(aq) H1 = a kJmol-1

NH3H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)H2 = b kJmol-1;

2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) H3= c kJmol-1

利用蓋斯定律,將①×2+×2+③可得2SO2(g) + 4NH3H2O(aq) + O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l)H =2a+2b+ckJmol-1,故答案為:(2a+2b+ckJmol-1。

2)①在1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡左移,NO的轉(zhuǎn)化率降低。根據(jù)反應(yīng)C (s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g),假設(shè)加入1molNO,在1100K時,NO的轉(zhuǎn)化率為40%,則n(NO)=0.4mol,故n(CO2)=0.2mol,由于反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變,故混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為=20%,故答案為:1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;20%。

②根據(jù)反應(yīng)C (s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g),假設(shè)加入1molNO,在1050K時, α(NO)=80%,平衡時nNO=0.2moln(N2)=0.4mol,n(CO2)=0.4mol,各物質(zhì)的平衡分壓pNO=Pa,pN2=×1.1×106PapCO2=×1.1×106Pa,故反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp×1.1×106Pa××1.1×106Pa÷ Pa2=4,故答案為:4。

3A反應(yīng)速率快,先達(dá)到平衡,故活化能最小,故答案為:A。

4)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡左移,則正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù),故k增大的倍數(shù)小于k增大的倍數(shù)。故答案為:<。

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,υ,故=c(N2)c2(CO2)/c2(NO)c2(CO)=K,根據(jù)化學(xué)方程式可知,平衡時c (NO)=c(CO)=0.6molL-1,c(N2)=0.2 molL-1c(CO2)=0.4 molL-1,故= c(N2)c2(CO2)/[c2(NO)c2(CO)]=(0.2×0.42)/(0.62×0.62)=20/81≈0.25,故答案為:0.25。

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】I.迷迭香酸(F)的結(jié)構(gòu)簡式為:(該分子中的酚羥基有酸性,可與強(qiáng)堿中和);它是存在于許多植物中的一種多酚,具有抗氧化、延緩衰老、減肥降脂等功效,以A為原料合成F的路線如下:

根據(jù)題意回答下列問題:

1)迷迭香酸(F)的中無氧官能團(tuán)為________________(填寫名稱)。寫出結(jié)構(gòu)簡式:A________________;D________________。

2)寫出反應(yīng)類型:反應(yīng)①________________;反應(yīng)②________________。

3)反應(yīng)③的試劑:________________________

41mol FNaOH溶液反應(yīng),最多可消耗NaOH________mol。

5)寫出E與乙醇生成酯的化學(xué)反應(yīng)方程式。___________________________________

II.乳酸有很強(qiáng)的防腐保鮮功效,可用在果酒、飲料、肉類等的保存,起到調(diào)節(jié)pH值、抑菌、延長保質(zhì)期、調(diào)味、保持食品色澤、提高產(chǎn)品質(zhì)量等作用。

1)試寫出以丙烯(CH2=CHCH3)為原料,合成乳酸的路線流程圖(無機(jī)試劑任選)。(合成路線常用的表示方式為:甲乙……目標(biāo)產(chǎn)物)______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定溫度下,可逆反應(yīng):A2(g)+B2(g)2AB(g),達(dá)到平衡的標(biāo)志是(

A.容器的總壓強(qiáng)不隨時間而變化

B.單位時間內(nèi)生成nmolA2同時就有2nmolAB生成

C.單位時間內(nèi)有nmolB2發(fā)生反應(yīng)的同時有nmolAB分解

D.單位時間內(nèi)有nmolA2生成的同時有nmolB2生成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】醇脫水是制取烯烴的常用方法,實(shí)驗室以環(huán)己醇為原料制取環(huán)己烯的實(shí)驗裝置如圖所示。

反應(yīng)的化學(xué)方程式:

合成反應(yīng):

a中加入40g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸,b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90℃。

分離提純:

反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中,分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣,最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯20g

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

相對分子質(zhì)量

密度/g·cm-3

沸點(diǎn)/

溶解性

環(huán)己醇

100

0.9618

161

微溶于水

環(huán)己烯

82

0.8102

83

難溶于水

回答下列問題:

1)裝置b的名稱是___________

2)加入碎瓷片的作用是_________

3)本實(shí)驗中最容易產(chǎn)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________

4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是________________

5)本實(shí)驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是____(填正確答案標(biāo)號)

A.41% B.50% C.61% D.70%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對于放熱反應(yīng)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2,下列敘述正確的是(  )

A. 反應(yīng)過程中的能量關(guān)系可用上圖表示

B. 1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量

C. 若將其設(shè)計為原電池,則鋅作正極

D. 若將其設(shè)計為原電池,當(dāng)有32.5 g Zn溶解時,正極放出的氣體一定為11.2 L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】酶在生命活動和工業(yè)生產(chǎn)中都有很好的催化效果。有下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系:

請回答:

1E→F 的反應(yīng)類型_______________;

2)有機(jī)物 B C 都含有的官能團(tuán)名稱___________________;

3)寫出 C F 在濃硫酸加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________

4)寫出C在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式____________________;

5)寫出與G含有相同官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的一種同分異構(gòu)體______________;

6)下列說法正確的是_______。

A.可以用 NaOH 溶液鑒別物質(zhì) BC、D

B.等物質(zhì)的量的C D 分別與足量的鈉反應(yīng),產(chǎn)生等物質(zhì)的量的氫氣

C.葡萄糖和E均可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)

D. 物質(zhì) F 一定條件下可以轉(zhuǎn)化為 E,E也可以轉(zhuǎn)化為D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】美國Lawrece Liermore國家實(shí)驗室(LINL)成功地在高壓下將轉(zhuǎn)化為具有類似結(jié)構(gòu)的原子晶體,下列關(guān)于的原子晶體說法,正確的是:

A. 的原子晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體

B. 在一定條件下,原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化

C. 的原子晶體和分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

D. 的原子晶體中,每一個C原子周圍結(jié)合4O原子,每一個O原子跟兩個C原子相結(jié)合

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )

A.溶液與溶液反應(yīng):

B.鋁和NaOH溶液的反應(yīng):

C.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):

D.溶液與稀硫酸反應(yīng):

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】欲測定金屬鎂的相對原子質(zhì)量,請利用下圖給定的儀器組成一套實(shí)驗裝置(每個儀器只能使用一次,假設(shè)氣體的體積可看作標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。

填寫下列各項(氣流從左到右):

(1)各種儀器連接的先后順序是__________接________、________接________、________接________、________接________(用小寫字母表示)。

(2)連接好儀器后,要進(jìn)行的操作有以下幾步,其先后順序是________________(填序號)。

①待儀器B中的溫度恢復(fù)至室溫時,測得量筒C中水的體積為Va mL

②擦掉鎂條表面的氧化膜,將其置于天平上稱量,得質(zhì)量為m g,并將其投入試管B中的帶孔隔板上;

③檢查裝置的氣密性;

④旋開裝置A上分液漏斗的活塞,使其水順利流下,當(dāng)鎂完全溶解時再關(guān)閉這個活塞,這時A中共放入水Vb mL。

(3)根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質(zhì)量,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為___________________。

(4)若試管B的溫度未冷卻至室溫,就讀出量筒C中水的體積,這將會使所測定鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(5)仔細(xì)分析上述實(shí)驗裝置后,經(jīng)討論認(rèn)為結(jié)果會有誤差,于是又設(shè)計了如下圖所示的實(shí)驗裝置。

①裝置中導(dǎo)管a的作用是_________________________________________。

②實(shí)驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mLV2 mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為____________mL。

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