【題目】工業(yè)廢氣和汽車尾氣含有多種氮氧化物,以NOx表示,NOx能破壞臭氧層,產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,是造成大氣污染的來源之一。按要求回答下列問題:

1NO2N2O4存在以下轉(zhuǎn)化關(guān)系:2NO2(g)N2O4(g)

①已知:標(biāo)準(zhǔn)狀況(25℃、101kPa)下,由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變(或反應(yīng)熱),稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。幾種氧化物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓如表所示:

物質(zhì)

NO(g)

NO2(g)

N2O4(g)

CO(g)

標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓/(kJ·mol-1)

90.25

33.18

9.16

-110.53

NO2轉(zhuǎn)化成N2O4的熱化學(xué)方程式為__。

②將一定量N2O4投入固定容積的恒溫容器中,下述現(xiàn)象能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__(填標(biāo)號)。

Av(N2O4)=2v(NO2) B.氣體的密度不變

C不變 D.氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

③達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將氣體體積壓縮到原來的一半,再次達(dá)到平衡時,混合氣體顏色____變深”“變淺不變”),判斷理由是___。

2)在容積均為2L的甲、乙兩個恒容密閉容器中,分別充入等量NO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)O2(g)。保持溫度分別為T1、T2,測得n(NO2)n(O2)隨時間的變化如圖所示:

T1時,反應(yīng)從開始到第2min,平均速率v(O2)=__,該溫度下平衡常數(shù)K=__

②實(shí)驗(yàn)測得:v=kc2(NO2),v=kc2(NO)·c(O2),kk為速率常數(shù),受溫度影響,下列有關(guān)說法正確的是__(填標(biāo)號)。

A.反應(yīng)正向放熱

Ba點(diǎn)處,v()<v()

Ck(T2)>k(T1)

D.溫度改變,kk的比值不變

3)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)在堿性溶液中是較強(qiáng)的還原劑,可用于凈化氧化度較高的NOx廢氣,使之轉(zhuǎn)化為無毒、無污染的N2。請寫出NO2與硫代硫酸鈉堿性溶液反應(yīng)的離子方程式:__。

【答案】2NO2 (g)N2O4(g) H=57.2 kJmol1 CD 0.05molL1min1 變深 壓縮體積,平衡正向移動,n(NO2)減小,但體積減小對濃度的影響更大,因而c(NO2)增大,顏色變深 0.8 BC 2NO2+S2O32+2OH=N2↑+2SO42+H2O

【解析】

⑴①根據(jù)題意有I、N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g) H=33.18kJmol1×2=66.36 kJmol1,II、N2(g) + 2O2(g) = N2O4(g)H=9.16 kJmol1,根據(jù)蓋斯定律,II-I可得;②根據(jù)化學(xué)平衡時正逆反應(yīng)速率相等,各組分含量不變分析;③根據(jù)影響化學(xué)平衡因素分析可得。

⑵①T1時,反應(yīng)從開始到第2min,n(NO2)1.2mol減少到0.8mol,則反應(yīng)NO2消耗0.4mol,生成氧氣為0.2mol,可得O2平均反應(yīng)速率,建立三段式算平衡常數(shù);②A. 根據(jù)圖可知,乙先達(dá)到平衡,則T2>T1,平衡時,甲中氧氣0.4mol,乙中氧氣多于0.4mol,則溫度升高,氧氣生成多,即溫度升高有利于正方向;B. T2>T1,a點(diǎn)處,v()<v();C. T2>T1,溫度升高,反應(yīng)速率快,k(T2)>k(T1);D. v=kc2(NO2),v=kc2(NO)c(O2),平衡時,v=v,則,溫度改變,K發(fā)生改變。

NO2與硫代硫酸鈉在堿性條件下生成氮?dú)夂土蛩徕c,據(jù)此書寫。

(1)①根據(jù)題意有I、N2(g)+2O2 (g)=2NO2 (g)△H=33.18 kJmol1×2=66.36 kJmol1,II、N2 (g)+2O2 (g)=N2O4(g)△H=9.16kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,III得:2NO2 (g)N2O4(g) △H=57.2 kJmol1;故答案為:2NO2 (g)N2O4(g) H= 57.2 kJmol1。

將一定量N2O4投入固定容積的恒溫容器中,

A. v(N2O4)=2v(NO2),未說明正逆方向,故A錯誤;

B. 根據(jù)ρ=,氣體的質(zhì)量不變,容積固定,則密度始終不變,故B錯誤;

C. c(N2O4)、c(NO2)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡,故C正確;

D. 根據(jù)M=,混氣質(zhì)質(zhì)量不變,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)氣體的物質(zhì)的量減小,則從N2O4投入平均相對分子質(zhì)量增大,不變時,達(dá)到平衡,故D正確;綜上所述,答案為:CD。

達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將氣體體積壓縮到原來的一半,根據(jù)反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g),壓縮體積,平衡正向移動,n(NO2)減小,但體積減小對濃度的影響更大,因而c(NO2)增大,再次達(dá)到平衡時,混合氣體顏色變深;故答案為:變深;壓縮體積,平衡正向移動,n(NO2)減小,但體積減小對濃度的影響更大,因而c(NO2)增大,顏色變深。

(2)①T1時,反應(yīng)從開始到第2min,n(NO2)1.2mol減少到0.8mol,則NO2反應(yīng)了0.4mol,生成氧氣為0.2mol,則v(O2)=0.2mol÷2L÷2min=0.05molL1min1;平衡時,n(NO2)0.4mol,列三段式:

;故答案為:0.05molL1min1;0.8。

②A. 根據(jù)圖可知,乙先達(dá)到平衡,則T2>T1,平衡時,甲中氧氣0.4mol,乙中氧氣多于0.4mol,則溫度升高,氧氣生成多,即溫度升高有利于正方向,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A錯誤;

B. T2>T1,a點(diǎn)處,v()<v(),故B正確;

C. T2>T1,溫度升高,反應(yīng)速率快,k(T2)>k(T1),故C正確;

D. v=kc2(NO2),v=kc2(NO)c(O2),平衡時,v=v,則,溫度改變,K發(fā)生改變,則kk的比值變化,故D錯誤;

綜上所述,答案為BC。

(3)NO2與硫代硫酸鈉在堿性條件下生成氮?dú)夂土蛩徕c,離子反應(yīng)為:2NO2+S2O32+2OH=N2↑+2SO42+H2O;故答案為:2NO2+S2O32+2OH=N2↑+2SO42+H2O。

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】中南大學(xué)鄭雅杰等3位老師提出“以含砷廢水沉淀還原法制備As2O3”,有較高的實(shí)際應(yīng)用價值。某工廠含砷廢水含有H3AsO3、H2SO4、Fe2(SO4)3、Bi2(SO4)3等,利用該廢水提取As2O3的流程如圖所示。

表:金屬離子沉淀pH值表格(20℃)

10-1

10-2

10-3

10-4

10-5

Fe3+

1.8

2.2

2.5

2.9

3.2

Cu2+

4.7

5.2

5.7

6.2

6.7

(1)為了加快中和過程的速率,可以采取的措施有______________(寫出一條合理的措施即可)。

(2)沉淀中的成分,除了Bi(OH)3沉淀外,還有_________

(3)A可以循環(huán)利用,A的化學(xué)式為_________。在濾液1中,加入NaOH調(diào)節(jié)pH為8的目的是_______。

(4)Cu3(AsO3)2沉淀加入一定量的水調(diào)成漿料,通入SO2,該過程的化學(xué)反應(yīng)方程式是__________。

(5)按照一定的液固比,將水加入Cu3(AsO3)2沉淀中,調(diào)成漿料。當(dāng)反應(yīng)溫度為25℃,SO2流量為16L/h,液固比、時間對砷、銅浸出率的影響如圖甲、乙所示。請選擇最適宜的液固比、反應(yīng)時間:_____________________________。

(6)一定條件下,用雄黃(As4S4)制備As2O3的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。若反應(yīng)中,1mol As4S4(其中As元素的化合價為+2價)參加反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移28mole-,則物質(zhì)a_______(填化學(xué)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知熱化學(xué)方程式 2SO3(g)2SO2(g) + O2(g);△H1 +197kJ/mol, 熱化學(xué)方程式:2SO2(g) + O2(g)2SO3(l);△H2 — a kJ/mol 則下列說法正確的是(

A.a197

B.a197

C.a197

D.熱方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)可表示分子個數(shù)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚氨酯的主鏈含有-NHCOO-重復(fù)單元的一類新型高分子化合物,其單體是氰酸酯(如O=C=N-R-N=C=O)和多元醇(如HO-R-OH)。其高聚物結(jié)構(gòu)式如圖所示:

1)由上述異氰酸酯和多元醇合成高聚物的反應(yīng)屬于___反應(yīng)(填“加聚”,“縮聚”)。

2)寫出由2,6-甲基苯二異氰酸酯(如圖所示)1,3-丙二醇為單體生成高聚物的化學(xué)方程式:___。

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【題目】常溫下,0.10 moI/LNaOH溶液滴定0.10 mol/LHA溶液,滴定曲線如圖a所示,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述錯誤的是

A. Ka(HA)的數(shù)量級為10-5

B. N點(diǎn),

C. PQ過程中,水的電離程度逐漸增大

D. 當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤撼手行詴r,c(A-)>c(HA)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下:

1)電解質(zhì)由強(qiáng)至弱順序?yàn)?/span>___(用化學(xué)式表示,下同)。

2)常溫下,0.02mol·L-1CH3COOH溶液的電離度約為___,體積為10 mL pH=2的醋酸溶液與亞硫酸溶液分別加蒸餾水稀釋至1000mL,稀釋后溶液的pH,前者___后者(、“=”)。

3)下列離子CH3COO-CO32-HSO3-、SO32-在溶液中結(jié)合H+的能力由大到小的順序?yàn)?/span>_____

4NaHSO3溶液顯酸性的原因_____(離子方程式配適當(dāng)文字?jǐn)⑹?/span>),其溶液中離子濃度由大到小的關(guān)系是____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】咖啡酸具有止血、鎮(zhèn)咳、祛痰等療效,其結(jié)構(gòu)簡式為,下列有關(guān)咖啡酸的說法中,不正確的是( )

A.咖啡酸遇FeCl3溶液顯紫色

B.咖啡酸可以發(fā)生加成、酯化、加聚等反應(yīng)

C.1mol咖啡酸最多能與3molNaOH發(fā)生反應(yīng)

D.1mol咖啡酸與飽和溴水反應(yīng),最多消耗2molBr2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]A、BC、D、E五種元素是周期表中前四周期的元素。只有AB、C為金屬且同周期,原子序數(shù)A<B<C。A、C核外均沒有未成對電子;B原子核外有二個未成對電子和三個空軌道。D原子最外層電子數(shù)是其周期序數(shù)的三倍。E能與D形成化合物ED2,可用于自來水的消毒。

1C的基態(tài)原子的價層電子排布式為_____DE的電負(fù)性大小關(guān)系為____(用元素符號表示)。

2)化合物E2D分子的空間構(gòu)型為____________________,中心原子采用_____________雜化。ED還可形成三角錐結(jié)構(gòu)的陰離子,該離子的化學(xué)式為_______,任意寫出一種它的等電子體的化學(xué)式為____________。

3BE能形成一種化合物BE4,其熔點(diǎn):-25℃,沸點(diǎn):l 364℃。則該化合物屬于____晶體,晶體內(nèi)含有的作用力類型有__________。

4A、BD三種元素形成的某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,則晶體的化學(xué)式為______。若最近的BD的原子距離為a cm,該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M gmol,阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,則該晶體的密度為_________g/cm3。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、C、D為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a、d分別是A、D元素對應(yīng)的單質(zhì),m、n、p、q是由這些元素中的部分元素組成的化合物,氣體p常作果實(shí)催熟劑,mn為兩種常見的液體。上述物質(zhì)發(fā)生的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件已略去)。下列說法錯誤的是

A.原子半徑由大到小的順序?yàn)椋?/span>D>B>C>A

B.簡單氫化物的沸點(diǎn):B<C

C.dm反應(yīng)的現(xiàn)象為浮在液面上四處游動

D.CD形成的化合物中一定含有離子鍵

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