【題目】綠水青山就是金山銀山,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

(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:

SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) H1=akJ·mol1;

NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) H2=bkJ·mol1

2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) H3=ckJ·mol1。

則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol1

(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)

H=681.8kJ·mol1對煤進(jìn)行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng),在T℃時,借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:

0

10

20

30

40

50

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

0~10min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(O2)___________mol·L1·min1;當(dāng)升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(增大”“減小不變”)。

30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___________(填字母)。

A加入一定量的粉狀碳酸鈣 B通入一定量的O2

C適當(dāng)縮小容器的體積 D加入合適的催化劑

(3) NOx的排放主要來自于汽車尾氣,人利用反應(yīng)

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) H=34.0kJ·mol1,用活性炭對NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:

由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大,其原因為____________________;在1100K時,CO2的體積分?jǐn)?shù)為___________。

(4)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(P)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù)]。

(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CONO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=746.8k·mol1,生成無毒的N2CO2。實驗測得,v=k·c2(NO)·c2(CO),v=k·c(N2) ·c2(CO2)(kk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)___________(“>”“<”“=”)k增大的倍數(shù)。

②若在1L的密閉容器中充入1 molCO1 molNO,在一定溫度下達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則=___________。

【答案】2a+2b+c 0.021 減小 BC 1050K前反應(yīng)末達(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 <

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律,熱化學(xué)方程式①×2+×2+③求得反應(yīng);

2)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向左移動,故化學(xué)平衡常數(shù)K減。

A、加入固體碳酸鈣不影響平衡移動;

B、通入一定量的O2O2濃度增大,平衡正向移動,CO2的濃度增大;

C、適當(dāng)縮小容器的體積,所有氣體的濃度均增大;

D、加入合適的催化劑平衡不移動。

(3)升高溫度,平衡向左移動,NO轉(zhuǎn)化率降低。根據(jù)反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),結(jié)合CO2的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行計算;

4)根據(jù)反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)及各物質(zhì)的平衡分壓進(jìn)行求算;

(5)①濃度不變,故k增大的倍數(shù)小于k增大的倍數(shù);

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,v=v,故。

1)根據(jù)蓋斯定律,熱化學(xué)方程式①×2+×2+③得:2SO2g+4NH3H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l),故該反應(yīng)的H=(2a+2b+c)kJ/mol;

2)①在010min內(nèi),c(O2)=1.0mol/L-0.79mol/L=0.21mol/L,故v(O2)=mol·L-1·min-1;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向左移動,故化學(xué)平衡常數(shù)K減。

A、加入固體碳酸鈣不影響平衡移動,選項A錯誤;

B、通入一定量的O2O2濃度增大,平衡正向移動,CO2的濃度增大,選項B正確;

C、適當(dāng)縮小容器的體積,所有氣體的濃度均增大,選項C正確;

D、加入合適的催化劑平衡不移動,選項D錯誤。

答案選BC;

(3)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,平衡向左移動,NO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1 mol NO,在1100 K時,a(NO)= 40%,則n(NO)=0.4 mol,故n(CO2)=0.2 mol,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100%= 20%;

4)根據(jù)反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),假設(shè)加入1mol NO,在1050K時,a(NO)=80%,平衡時,n(NO)=0.2mol,n(N2)=0.4moln(CO2)=0.4mol,各物質(zhì)的平衡分壓為P(NO)=,P(N2)=,P(CO2)=;故反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp==4;

(5)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向左移動,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)。濃度不變,故k增大的倍數(shù)小于k增大的倍數(shù);

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,v=v,故。根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,平衡時c(CO)=c(NO)=0.6mol/Lc(N2)=0.2mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,故

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】氯堿工業(yè)的原理改進(jìn)方法如圖分兩個階段進(jìn)行,下列說法中錯誤的是(  )

A. 在階段I中,電源a為正極、b為負(fù)極

B. 階段Ⅱ陰極反應(yīng):Na0.44-xMnO2+xe-+xNa+=Na0.44MnO2

C. 比傳統(tǒng)氯堿工業(yè)減少了陽離子交換膜,避免氫氣和氯氣混合,便于NaOH提純

D. 階段Ⅰ,Ⅱ的反應(yīng)不能都在飽和食鹽水的條件下進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4雜質(zhì),可選用Ba(OH)2溶液、稀鹽酸和K2CO3溶液三種試劑,按如圖步驟操作:

1)寫出三種試劑的化學(xué)式:A____B____C____

2)操作Ⅰ的名稱是____

3)根據(jù)題意,回答下列問題:

①加入過量A的目的是____;

②加入適量C的目的是_____;

③加入B時的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實驗事實解釋正確的是

現(xiàn)象

解釋

A

KI淀粉溶液中通入Cl2,溶液變藍(lán)

Cl2能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)

B

濃硝酸在光照條件下變黃

濃硝酸不穩(wěn)定,生成有色產(chǎn)物能溶于濃硝酸

C

在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后溶液的紅色褪去

BaCl2溶液具有酸性

D

向鹽酸中加入濃硫酸時產(chǎn)生白霧

濃硫酸具有脫水性

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】200 mLMg2、Al3NH4、H、Cl等離子的溶液中,逐滴加入5molL1的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是( )

A.xy的差值為0.02mol

B.原溶液中c(Cl)=0.75mol·L1

C.原溶液的pH1

D.原溶液中n(Mg2)∶n(Al3)=52

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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. 因為水分子內(nèi)存在氫鍵,所以水分子非常穩(wěn)定

B. 相同溫度下水的密度比冰小,與水分子間的氫鍵有關(guān)

C. 水分子間存在氫鍵使水分子間作用力增加,導(dǎo)致水的沸點較高

D. 化學(xué)鍵是指物質(zhì)中相鄰的原子或離子間的強烈的吸引作用

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲醇可作為燃料電池的原料。工業(yè)上利用CO2H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。

1)已知在常溫常壓下:

2CH3OHl)+3O2g ===2CO2g)+4H2Og ΔH=-1275.6 kJmol

2CO g+ O2g === 2CO2g ΔH=-566.0 kJmol

H2Og ===H2Ol ΔH=-44.0 kJmol

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:______________

2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OHgHCHOg+H2g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示;卮鹣铝袉栴}:

600K時,Y點甲醇的υ(逆)_____υ(正)(填

②若改變條件使之從Y點到X點,則改變條件可以是___________。

3)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2OI)和(II)分別進(jìn)行催化CH3OH的脫氫實驗:CH3OHgHCHOg+H2g),CH3OH的濃度(mol·L1)隨時間t min)變化如下表:

序號

溫度

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

T1

0.050

0.0488

0.0484

0.0480

0.0480

0.0480

T2

0.10

0.094

0.090

0.090

0.090

0.090

可以判斷:實驗①的前20 min的平均反應(yīng)速率 νH2)=________;實驗溫度T1_____T2(填、);催化劑的催化效率:實驗①________實驗②(填、)。

4)電解法可消除甲醇對水質(zhì)造成的污染,原理是:通電將Co2+氧化成Co3+,然后Co3+將甲醇氧化成CO2H+(用石墨烯吸附除去Co2+),F(xiàn)用如下圖所示裝置模擬上述過程, 除去甲醇的離子方程式為____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。下圖是由二氧化碳合成乙醇的技術(shù)流程:

吸收池中盛有飽和碳酸鉀溶液,把含有二氧化碳的空氣吹入吸收池中,吸收池中反應(yīng)液進(jìn)入分解池后,向分解池中通入高溫水蒸汽,把二氧化碳從溶液中提取出來,在合成塔中和氫氣經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變成可再生燃料乙醇;卮鹣铝袉栴}:

(1)寫出吸收池中反應(yīng)的離子方程式_______________________________________

(2)除水之外,從分解池中循環(huán)使用的物質(zhì)是_________________________________________

(3)工業(yè)上還采用以COH2為原料合成乙醇,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式 K=___________________。

(4)在相同條件下,由CO制取CH3CH2OH的平衡常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常數(shù)。則由CO制取CH3CH2OH的優(yōu)點是原料有較大的轉(zhuǎn)化率,由CO2制取CH3CH2OH的優(yōu)點是_______________________________________________________。

(5)在一定壓強下,測得由CO2制取CH3CH2OH的實驗數(shù)據(jù)如下表:

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:

①溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________________(選填增大”、“減小不變”)

②提高氫碳n(H2)/n(CO2)比,對生成乙醇___________(選填不利”、“有利無影響”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)參閱了“84消毒液說明中的配方,欲用NaClO固體配制480mLNaClO25%,密度為1.19g/cm3的消毒液.下列說法正確的是

A. 配制過程只需要三種儀器即可完成

B. 容量瓶用蒸餾水洗凈后必須烘干才能用于溶液的配制

C. 定容時俯視容量瓶的刻度線,會造成所配溶液物質(zhì)的量濃度偏低

D. 需用托盤天平稱量的NaClO固體的質(zhì)量為148.8g

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