【題目】氮氧化物排放是形成臭氧層空洞、酸雨、霧霾的重要成因之一
I.NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分,目前降低尾氣的可行方法是在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H
已知反應(yīng)中相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | CO | NO | N | C=O |
鍵能/kJ·mol-1 | 1076 | 632 | 946 | 750 |
(1)由此計(jì)算△H=__________。
(2)在一定溫度下,將2.0molNO、2.4molCO通入到容積固定為2L的密閉容器中,反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示:
①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為__________。
②20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致CO濃度減小,則改變的條件可能是__________ (填序號(hào))。
a.縮小容器體積 b.催化劑 c.降低溫度 d.再通入2.0molNO
③若保持反應(yīng)體系的溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入NO、N2各0.4mol,平衡將__________ (填“正向”或“逆向”)移動(dòng)。
Ⅱ.SCR(選擇性催化還原)脫硝法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法,反應(yīng)原理為:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H<0
(3)該法可能發(fā)生副反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),減少副反應(yīng)的主要措施是___________(寫一條即可)。
(4)其他條件相同,在甲、乙兩種催化劑作用下,NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。
①工業(yè)上選擇催化劑__________(填“甲”或“乙”),原因是____________。
②在催化劑甲作用下,圖中M點(diǎn)處(對(duì)應(yīng)溫度為210℃)NO的轉(zhuǎn)化率______(填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率。高于210℃時(shí),NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是__________。(寫一條即可)
【答案】 -530kJ·mol-1 40% c、d 逆向 選擇合適的催化劑、控制O2用量 乙 乙在低溫下有很強(qiáng)的催化活性 一定不是 催化劑活性降低、副反應(yīng)增多(任寫一條)
【解析】I.(1)反應(yīng)的△H=反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量-生成物成鍵放出的熱量=2×1076+2×632-946-2×2×750=-530kJ·mol-1 ; 正確答案:-530kJ·mol-1。
(2)①由圖可以知道,的濃度變化量為,濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則NO濃度變化量為,故參加反應(yīng)的NO為,故NO的轉(zhuǎn)化率為,正確答案: 40% 。
②縮小容器體積,壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),移動(dòng)結(jié)果不能消除CO濃度增大,平衡時(shí)CO濃度增大,a錯(cuò)誤;增加CO的量,平衡雖然向正反應(yīng)方向移動(dòng),但CO的轉(zhuǎn)化率減小,到平衡時(shí)CO的濃度增大,b錯(cuò)誤;降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),到達(dá)新平衡時(shí)CO的濃度減小,c正確;其它條件不變,再通入2.0molNO,平衡右移,CO濃度減小,d正確;正確選項(xiàng)c、d。
③平衡時(shí)氮?dú)鉂舛茸兓繛?/span>,NO的起始濃度為、CO的起始濃度為,則
開始 1.2 0 0
轉(zhuǎn)化 0.4 0.4 0.2
平衡 0.8 0.4 0.2
故平衡常數(shù),
時(shí)再向容器中充入NO、各,此時(shí)濃度商,故反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,即向左移動(dòng);正確答案:逆向。
Ⅱ.(3)由反應(yīng)原理可知,SCR法除去一氧化氮時(shí)反應(yīng)為放熱反應(yīng),而且為氣體分子數(shù)目增大的反應(yīng),所以降低溫度、減小壓強(qiáng)均可以使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大;根據(jù)副反應(yīng)的方程式可知,副反應(yīng)消耗的氧氣更多,所以控制氧氣的用量以及選擇抑制副反應(yīng)發(fā)生的催化劑,可以減少副反應(yīng)的發(fā)生;正確答案:選擇合適的催化劑、控制O2用量。
(4)①由圖可知,與乙催化劑相比,甲催化劑的催化效率和催化溫度區(qū)間均比較小,選用乙催化劑是因?yàn)槠湓谳^大的溫度范圍內(nèi)有較高的催化活性;正確答案:乙;乙在低溫下有很強(qiáng)的催化活性。
②由圖可知,當(dāng)溫度相同時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率一定,所以此反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率一定大于或者等于相同溫度下乙催化劑的轉(zhuǎn)化率,故M點(diǎn)的一氧化氮轉(zhuǎn)化率一定不是平衡轉(zhuǎn)化率;之后,甲催化劑催化下,一氧化氮轉(zhuǎn)化率降低,可能是由于溫度過高,甲催化劑的活性降低,副反應(yīng)增多;正確答案:一定不是;催化劑活性降低、副反應(yīng)增多。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化
C.任何放熱反應(yīng)在常溫下一定能發(fā)生反應(yīng)
D.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科研人員設(shè)計(jì)一種電化學(xué)反應(yīng)器以Na2SO4溶液為電解質(zhì),負(fù)載納米MnO2的導(dǎo)電微孔鈦膜和不銹鋼為電極材料。這種反應(yīng)器可用于正丙醇氧化合成丙酸,裝置示意圖如下圖。以下敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 不銹鋼作陰極
B. 微孔鈦膜電極發(fā)生的電極反應(yīng)CH3CH2CH2OH+H2O+4e-=CH3CH2COOH+4H+
C. 使用Na2SO4溶液是為了在電解時(shí)增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性
D. 反應(yīng)器工作時(shí)料槽中正丙醇分子向微孔鈦膜移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,Ka1(H2C2O4)=10-1.3, Ka2(H2C2O4)=10-4.2。用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.1000 mol·L-1 H2C2O4溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是
A. 點(diǎn)①所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
B. 點(diǎn)②所示溶液中:c(HC2O4-)=c(C2O42-)
C. 點(diǎn)③所示溶液中:c(Na+)=c(HC2O4-) + c(C2O42-)
D. 點(diǎn)④所示溶液中:c(Na+) + 2c(H2C2O4) + 2c(H+)=2c(OH-) + 2c(C2O42-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知甲為恒壓容器、乙為恒容容器.相同條件下充入等物質(zhì)的量的NO2氣體,且起始時(shí)體積相同,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)△H<0.一段時(shí)間后相繼達(dá)到平衡狀態(tài)..下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=c(N2O4)/c2(NO2)
B. 若乙容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
C. 平衡時(shí)NO2體積分?jǐn)?shù):甲>乙
D. 達(dá)到平衡所需時(shí)間,甲所需時(shí)間短
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【題目】關(guān)于化學(xué)鍵的敘述中,正確的是( )
A.HCl電離產(chǎn)生H+和Cl﹣ , 可判斷HCl分子中存在離子鍵
B.Na2O2固體中含有的陰離子與陽離子的個(gè)數(shù)比為1:1
C.化學(xué)鍵是指使原子或離子相互結(jié)合的作用力
D.不同元素組成的多原子分子中的化學(xué)鍵一定全是極性鍵
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【題目】經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白蟻信息素有:A:;B:。家蠶的信息素為:CH3(CH2)2CH=CHCH=CH(CH2)8CH3。試完成下列問題:
(1)下列說法正確的是________。
A.以上三種信息素屬于烷烴 B.以上三種信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.信息素A、B互為同系物 D.1mol家蠶信息素與1 mol Br2加成產(chǎn)物只有一種
(2)信息素A的系統(tǒng)名稱為________________,信息素B與氫氣加成產(chǎn)物的系統(tǒng)名稱為__________。
(3)烯烴C是信息素A的一種同分異構(gòu)體,C與足量氫氣加成得到烷烴D,D的一氯代物只有2種;烯烴E是信息素B的一種同分異構(gòu)體,E與氫氣加成得到烷烴F,F的一氯代物也只有2種,則D的結(jié)構(gòu)簡式為:________,E的結(jié)構(gòu)簡式為:________。
(4)寫出信息素A與溴水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。
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【題目】下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像,其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是( )
A. ①是其他條件一定時(shí),反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像,正反應(yīng)ΔH<0
B. ②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖像
C. ③是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖像,a是使用催化劑時(shí)的曲線
D. ④是一定條件下,向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖像,壓強(qiáng)p1>p2
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