题目
题型:不详难度:来源:
汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2+N2。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如下图所示。据此判断:
(1)该反应为 反应(填“放热”或“吸热”):在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)= ;(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)某科研机构,在t1℃下,体积恒定的密闭容器中,用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度(具体数据见下表,CO2和N2的起始浓度为0)。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/xl0-4mol L-1 | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/xl0-3mol L-1 | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
t1℃时该反应的平衡常数K= ,平衡时NO的体积分数为 。
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。(下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
(5)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ • mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g) △H=-56.9kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H=-44.0kJ • mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式 。
答案
(1)放热 0.025 mol/(L·s) (各2分,共4分)
(2)见图(在T1S1下方,起点不变、终点在虚线后即可,合理均可)(2分)
(3)5000 L/mol (2分) 2.41% (2分)
(4)B D (共2分,少选得1分,错选不得分)
(5)CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) D H═ —898.1kJ/mol (2分)
解析
试题分析:⑴依据“先拐先平,数值大”的原则,可知:T1>T2,而在T1条件下可知,二氧化碳的含量反而低,可知,升高温度反应逆向移动,因此正向是放热的。化学反应速率等于单位时间内反应物或者生成物浓度的变化量,因此可以确定用二氧化碳表示的化学反应速率就为:0.050 mol/(L·s),再依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,可知;用氮气表示的化学反应速率就为:0.025 mol/(L·s)。⑵增大表面积,只是增大反应速率,并不影响二氧化碳的含量,因此,只是反应达到平衡的时间延长,并不影响二氧化碳的量。
⑶ 2NO(g) + 2CO(g) 2CO2 + N2
起始浓度:10-3mol/L 3.6×10-3mol/L 0 0
转化浓度:9.0×10-4mol/L 9.0×10-4mol/L 9.0×10-4mol/L 4.5×10-4mol/L
平衡浓度:10-4mol/L 2.7×10-3mol/L 9.0×10-4mol/L 4.5×10-4mol/L
因此平衡常数:
根椐,平衡时体积比等于物质的量之比,等于浓度之比,所以平衡时NO的体积分数为:
⑷A图中正反应速率反应开始后是减小的,错误;B图中表示的是化学平衡常数随时间的变化,因为是绝热的,而反应又是放热的,所以随着反应的进行,放出的热量散不出去,使反应逆向移动,使得平衡常数减小,但在某一个时刻达到平衡状态。正确;C图中在t1后各自的物质的量还在变化,则不是平衡状态,错误;D图中一氧化氮的质量在t1时刻质量不变,一定是一个平衡状态。正确。
⑸ ①CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ • mol-1
②2NO2 (g) N2O4 (g) △H=-56.9kJ • mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=-44.0kJ • mol-1
①-②+③×2:CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) D H═ —898.1kJ/mol
核心考点
试题【2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__ ___
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[ | 达到平衡所需时间/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1,2 | 3 |
①T10C时,该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母)。
A.="0.8" mol·L-1 B.=1.4 mol·L-1 C.<1.4 mol·L-1 D.>1.4 mol·L-1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母)。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B. 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D. 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
(3)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,已知CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
(4)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2)/ n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S___0(填>、<或=)。
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。
①混合动力汽车所用的燃料之一是乙醇,lg乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出30.0kJ热量,写出乙醇燃烧的燃烧热的热化学方程式 。
②镍氢电池的使用可以减少对环境的污染,它采用储氢金属为负极,碱液NaOH为电解液,镍氢电池充电时发生反应 。其放电时的正极的电极反应方程式为 。
③常温下,同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH都大于7,两者中哪种的pH更大,其原因是 。0.1mol·L-1 Na2CO3中阴离子浓度大小关系是 ,向0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,则发生反应的离子方程式为: 。
(2)二氧化锰、锌是制备干电池的重要原料,工业上用软锰矿(含MnO2)和闪锌矿(含ZnS)
联合生产二氧化锰、锌的工艺如下:
①操作Ⅰ需要的玻璃仪器是 。
②软锰矿(含MnO2)和闪锌矿与硫酸反应的化学方程式为 ,上述电解过程中,当阴极生成6.5g B时阳极生成的MnO2的质量为 。
③利用铝热反应原理,可以从软锰矿中提取锰,发生的化学方程式为 。
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H= -566kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l), △H= -890kJ·mol-1
由1 mol CO和3 mol CH4组成的混和气体在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为( )
A.2912 kJ | B.2953 kJ | C.3236 kJ | D.3867 kJ |
途径I: C(s)+O2(g) = CO2(g)
途径II:先制水煤气: C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃烧水煤气:2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g);
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H2=-241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g);△H3=-283.0kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是 (填“放热反应”或“吸热反应”)
(2)根据盖斯定律,煤和气态水生成水煤气的反应热△H= 。
(3)根据两种途径,下列说法错误的是( )
A.途径II制水煤气时增加能耗,故途径II的做法不可取 |
B.与途径I相比,途径II可以减少对环境的污染 |
C.与途径I相比,途径II可以提高煤的燃烧效率 |
D.将煤转化为水煤气后,便于通过管道进行运输 |
(1)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为
。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响。
实验结果如图所示:
(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是(填字母)。 。
③若容器容积为1L,在起始体系中加入1mol N2 ,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此 条件下(T2),反应的平衡常数K= 。保持容器体积不变,再向容器中加入1mol N2,3mol H2反应达到平衡时,氢气的转化率将
(填“增大”、“减”或“不变”)。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
t/s | 0 | 50 | 100 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.0 | 3.5 | 2.4 |
则50s内NO2的平均生成速率为 。
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
最新试题
- 1下列现象主要是由地球自转产生的是( )A.春夏秋冬四季的变化B.夏季日出时间比冬季早C.山东的学生比新疆的学生上课时间早
- 2我国古代青铜铸造业高度发展,工艺精湛,目前世界上出土的最大的青铜器产生于我国哪个朝代 [ ]A.夏朝 B.商朝
- 3骨骼肌有受刺激而______的特性.一组肌肉的两端附在______(填“相同”或“不同”)的骨上.
- 4请听下面一段对话,回答1-2小题。 1. What is Jack"s mother doing? A. She"s w
- 5已知某四棱锥,底面是边长为2的正方形,且俯视图如图所示.(1)若该四棱锥的左视图为直角三角形,则它的体积为_______
- 6Since the 1950s, most of the stars of pop music have come fr
- 7桃的果实是由哪些组织构成的?( )A.保护组织B.保护组织和营养组织C.营养组织D.保护组织、营养组织以及其他组织
- 8__________ 5 floors of shops in this new shopping mall.[
- 9用化学符号表示:2个氢原子 _________ ;1个氮分子 _________ ;2个镁离子 _________ ;水
- 10光只有在空气中才沿直线传播,在水中不一定沿直线传播。[ ]
热门考点
- 1下列四种叙述正确的个数有( )①对角线互相平分、相等且垂直的四边形是正方形;②一组邻边相等的矩形是正方形;③对角线相等
- 2学以致用,请用所学知识判断下列做法安全可行的是( )A.在加油站内拨打或接听移动电话B.遇火灾时打开所有门窗C.档案
- 3下列哪项不属于生物进化的证据A.化石证据B.分子生物学证据C.解剖学证据D.体型较大证据
- 4“山茶油”是一种绿色保健品,其只要成分是柠檬醛,现从山茶油中提取76g柠檬醛,将其在空气中完全燃烧,生成CO2 220g
- 5读图,回答下列各题。小题1:图中四个地区的农业地域类型中,农产品商品率最低的是( )A.①地B.②地C.③地D.④
- 6 Lucy works hard as usual and it has_________. She got the f
- 7Two good dancers are _____ for the show. A. wanting B.
- 8如图5,已知AD∥BC,AD=BC,AC与BD交于O点,EF过点O并分别交AD、BC于E、F,则图中的全等三角形共有(
- 9 259105Db的中子数和电子数的差值为( )A.105B.154C.49D.259
- 10某同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量,先用弹簧夹夹住橡皮管,点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞.等红磷燃烧熄灭后再打开弹