【題目】大氣污染越來越成為人們關(guān)注的問題,煙氣中的NOx必須脫除(即脫硝)之后才能排放。

(1)COH2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。 反應(yīng)CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示。

溫度/

400

500

830

1 000

平衡常數(shù)K

10

9

1

0.6

①從上表可以推斷:此反應(yīng)是__________(”)熱反應(yīng)。

②在830 ℃下,若開始時向恒容密閉容器中充入COH2O均為1 mol,則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為________。

(2)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOxCO的排放。

已知:①2CO(g)O2(g) 2CO2(g) ΔH566.0 kJ·mol1

N2(g)O2(g) 2NO(g) ΔH+180.0 kJ·mol1

2NO(g)O2(g) 2NO2(g) ΔH116.5 kJ·mol1

回答下列問題:

CO的燃燒熱為 _________。若1 mol N2(g)1 mol O2(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,則1 mol NO(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為_________kJ。

②寫出CONO2還原為單質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ____________________

(3)汽車排氣管上的催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生上述的CONO2還原為單質(zhì)反應(yīng)。在一定溫度下,將一定量的CONO2充入2L固定容積的容器中,回答以下問題:

①能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________(填字母標(biāo)號)。

A.2υ(NO2)=υ(N2)

B. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

C.氣體總壓強不再變化

D. ΔH保持不變

E.混合氣體的密度不再變化

②從反應(yīng)開始到5min,生成了0.08mol N2,則5min內(nèi)υ(CO)=___molL1min1

25min時,物質(zhì)濃度變化如圖所示,則改變的條件可能是___________(填字母標(biāo)號)。

A.縮小容器體積

B.增加NO2的濃度

C.降低溫度

D.升高溫度

【答案】 50% 283kJ/mol 631.75 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH= -1196kJ/mol BC 0.032 D

【解析】

(1)①由表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,K變小,說明反應(yīng)逆向進(jìn)行,即正反應(yīng)為放熱反應(yīng);

②在830 ℃下,K=1,故可利用K和三段式計算CO的轉(zhuǎn)化率;

(2) ①根據(jù)燃燒熱的概念判斷,反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系計算

②根據(jù)蓋斯定律計算此反應(yīng)的反應(yīng)熱,寫出熱化學(xué)方程式;
(3)①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),一定滿足正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度、百分含量不再變化,據(jù)此進(jìn)行判斷;

②前5min 內(nèi)N2變化濃度為0.04mol/L,根據(jù)平均反應(yīng)速率公式計算CO的平均反應(yīng)速率;

③根據(jù)反應(yīng)的特點,濃度、壓強、溫度對化學(xué)平衡的影響分析解答。

(1)①由表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,K變小,說明反應(yīng)逆向進(jìn)行,即正反應(yīng)為放熱反應(yīng);

②在830 ℃下,K=1,設(shè)轉(zhuǎn)化CO物質(zhì)的量為x

CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)

起始(mol 1 1 0 0

轉(zhuǎn)化(mol x x x x

平衡(mol 1-x 1-x x x

平衡常數(shù)K===1,解得,x=0.5,即CO轉(zhuǎn)化率為100%=50%;

因此,本題正確答案是:放;50%;

(2) ①已知2CO(g)O2(g) 2CO2(g) ΔH566.0 kJ·mol1,可以知道1molCO完全燃燒生成1molCO2時釋放的能量為=283kJ,則CO的燃燒熱為283kJ/mol;

由反應(yīng)②可知,1molN2(g)1molO2反應(yīng)生成2molNO(g)吸收180.0 kJ熱量,根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可得946 kJ·mol1+498 kJ·mol1-2E(氮氧鍵)= 180.0 kJ·mol1,則有E(氮氧鍵)= 631.75 kJ·mol1;

CONO2還原為單質(zhì)的化學(xué)方程式為2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g),結(jié)合反應(yīng):

2CO(g)O2(g) 2CO2(g) ΔH566.0 kJ·mol1

N2(g)O2(g) 2NO(g) ΔH+180.0 kJ·mol1

2NO(g)O2(g) 2NO2(g) ΔH116.5 kJ·mol1

根據(jù)蓋斯定律可以知道,①2-②-③可得: 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g),則ΔH =566.0 kJ·mol12-+180.0 kJ·mol1-116.5 kJ·mol1),則CONO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式為:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH= -1196kJ/mol,

因此,本題正確答案是:283kJ/mol ;631.75 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH= -1196kJ/mol;

(3)A. 反應(yīng)2NO2(g)+4CO(g) N2(g)+4CO2(g)中,若(NO2)=υ(N2),說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B. 混合氣體的質(zhì)量始終不變,氣體的總物質(zhì)的量不確定,則混合氣體的相對分子質(zhì)量為變量,當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);

C. 在恒溫、恒容條件下,反應(yīng)2NO2(g)+4CO(g) N2(g)+4CO2(g)進(jìn)行過程中氣體總物質(zhì)的量不斷變化,壓強也在變化,當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的壓強保持不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài);

D. 反應(yīng)熱大小只與起始和終止?fàn)顟B(tài)有關(guān),ΔH保持不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);

E.混合氣體的質(zhì)量和體積始終不變,則容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變,混合氣體的密度不再變化不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

因此,本題正確答案是:BC

2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g),從反應(yīng)開始到5min,生成了0.08mol N2,

5min內(nèi)υ(CO)==0.032molL1min1;

因此,本題正確答案是:0.032;

③由圖像可知,25min時,改變條件的瞬間NO2和N2的濃度都不變,改變條件后,NO2濃度增大,N2濃度減小,說明平衡逆向移動,故改變的條件應(yīng)該是升高溫度,選D

因此,本題正確答案是:D

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】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一,以下方法可以消除氮氧化物和硫氧化物的污染。

1)用活性炭還原法可處理氮氧化物,向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng): H<0,在一定條件下,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下表。

時間/min

濃度/mol·L-1

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.52

0.40

0.40

0.44

0.44

N2

0

0.24

0.30

0.30

0.28

0.28

CO2

0

0.24

0.30

0.30

0.28

0.28

010min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______________。

②在恒容條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________(填字母編號)。

av(N2)=2v(NO) b.反應(yīng)體系的壓強不再發(fā)生改變

c不變 d.混合氣體的密度保持不變

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___________

2NH3催化還原氮氧化物技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。已知c(NO2)c(NO)=11時脫氮效果最佳,若生成1mol N2時反應(yīng)放出的熱量為Q kJ。此時對應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________________。

3)利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。

①在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,該反應(yīng)的離子方程式是_____________________。

②吸收液吸收SO2的過程中,pHn()n()變化關(guān)系如下表:

n()n()

919

11

991

pH

8.2

7.2

6.2

當(dāng)吸收液的pH降至約為6時,需送至電解槽再生。再生示意圖如下:

寫出在陽極放電的電極反應(yīng)式:_______________________________________,當(dāng)陰極室中溶液pH升至8以上時,吸收液再生并循環(huán)利用。

4)利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法,先將含SO2的廢氣溶于水,再用飽和石灰漿吸收。該溫度下吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.50 mol·L-1,已知KSP(CaSO3)=1.4×10-7,求吸收后溶液中的濃度______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、CD、E、F、G是前四周期的七種元素,其原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子中沒有成對電子;B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;D及其同主族元素的氫化物沸點變化趨勢如圖(D的氫化物沸點最高);F是地殼中含量最高的金屬元素;GF同主族。請回答下列問題:

(1)寫出F元素基態(tài)原子的核外電子排布式:____________。

(2)B、C、D三種元素電負(fù)性由大到小的順序是____________(用元素符號表示)。

(3)有關(guān)上述元素的下列說法,正確的是________(填序號)。

CA3沸點高于BA4,主要是因為前者相對分子質(zhì)量較大

②配合物Ni(BD)4常溫下為液態(tài),易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑,因此固態(tài)Ni(BD)4屬于離子晶體

C的氫化物的中心原子采取sp2雜化

F單質(zhì)的熔點高于E單質(zhì),是因為F單質(zhì)的金屬鍵較強

⑤比G的原子序數(shù)少1的元素第一電離能高于G

(4)CA3分子的立體構(gòu)型為________,1 mol B2A4分子中含有________σ鍵;

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知NH4HCO3NH3CO2H2O↑。為了將混有硫酸鈉、碳酸氫銨的NaCl提純,并制得純凈的NaCl溶液,某學(xué)生設(shè)計如下實驗方案:

1)操作④中所需的玻璃儀器有_________________________________。

2)操作②為什么不用硝酸鋇溶液,其理由是________________________________

3)進(jìn)行操作②后,如何判斷SO已除盡,方法是___________________________

4)操作③的目的是__________,其相應(yīng)的離子方程式為:____________________

5)說明此設(shè)計方案不嚴(yán)密之處____________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是(   )

①C(s)+O2(g)===CO2(g); C(s)+O2(g)===CO(g)

②S(s)+O2(g)===SO2(g); S(g)+O2(g)===SO2(g)

③H2(g)+O2(g)===H2O(l); 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

④2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(濃)===K2SO4(aq)+2H2O(l)

⑤NaOH(aq)+HCl (aq)===NaCl (aq)+H2O(l); NaOH(aq)+HF(aq)===NaF(aq)+H2O(l)

A. ①③⑤B. ②④⑤C. ②③④D. ①②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某工業(yè)廢水含大量的FeSO4,較多的Cu2和少量的K+。某工廠計劃回收金屬銅并制取硫酸亞鐵,流程如下圖,相關(guān)分析錯誤的是(  )

A.步驟加入過量Fe粉后過濾,分別得到固體A和濾液B

B.步驟所加試劑是稀鹽酸

C.蒸發(fā)結(jié)晶時有大量晶體析出就停止加熱

D.取少量步驟所得溶液B于試管中,先加入鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,表明溶液B中含SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】10mL98%濃硫酸(密度為1.84g/mL)加水稀釋至1L,然后向溶液中加入6.5g鋅粒。

1)稀釋后硫酸溶液中H+的物質(zhì)的量濃度是_________________?

2)標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目___________,并計算生成氣體在標(biāo)況下的體積是_____________?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝,將電解池與燃料電池相組合,相關(guān)流程如下圖所示(電極未標(biāo)出),下列說法錯誤的是:

A. 電解池的陰極反應(yīng)式2H2O+2e=H2+2OH

B. 相同條件下,當(dāng)電解池生成2LCl2,理論上燃料電池應(yīng)消耗1LO2

C. 電解池中陽離子移動流向陰極池

D. 溶液a、bcpH大小順序為:a>b>c

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以銅銀合金(含少量鐵)廢料為原料回收銀和銅的工藝流程如下:

下列說法正確的是

A. 粗銅溶于過量稀硝酸,過濾、低溫干燥得純銅

B. 電解時用粗銀作陰極,硝酸銀溶液為電解質(zhì)溶液

C. 用稀硫酸處理渣料時主要發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

D. 從濾液B中可以提取綠礬(FeSO4·7H2O)

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