题目
题型:不详难度:来源:
(1)在不同温度(T1,T2)下,一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)为_________反应(填“吸热”或“放热”),随着温度的升高,该反应的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”,平衡向________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)某温度时,向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2.5molO2,发生N2(g)+O2(g)=2NO(g)反应,2min后达到平衡状态,NO的物质的量为1mol,则2min内氧气的平均反应速率为_________,该温度下,反应的平衡常数K=________。该温度下,若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol,则N2的平衡浓度为_______mol/L。
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示
。
写出上述变化中的总化学反应方程式:________________________________________。
(4)用催化还原的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。
答案
(2)0.25mol/(L·min)(2分);(2分);(2分)
(3)2NO+O2+4CO4CO2+N2(2分)
(4)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ/mol(2分)
解析
试题分析:(1)根据图象判断,T2曲线先到达平衡,因此反应速率大,温度较高。而温度升高,氮气的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度向吸热方向进行,故正反应为吸热反应;正方应吸热,因此随着温度的升高,平衡向正反应方向移动,即向右移动,所以该反应的平衡常数K增大。
(2) N2(g)+O2(g)=2NO(g)
起始浓度(mol/L) 5 2.5 0
转化浓度(mol/L) 0.5 0.5 1
平衡浓度(mol/L) 4.5 2.0 1
所以2min内氧气的平均反应速率为0.5mol/L÷2min=0.25mol/(L·min)
该温度下,反应的平衡常数K===
若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol,则
N2(g)+O2(g)=2NO(g)
起始浓度(mol/L) 1 1 0
转化浓度(mol/L) x x 2x
平衡浓度(mol/L) 1-x 1-x 2x
所以根据K==可知
=
解得x=
所以N2的平衡浓度为mol/L
(3)NO2为中间产物,反应物为NO、O2、CO,产物为CO2、N2,所以反应的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。
(4)根据反应①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol和反应②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol并依据盖斯定律可知,(①+②)÷2即得到反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),所以该反应的反应热△H=(-574kJ/mol-1160kJ/mol)÷2=-867kJ/mol。
核心考点
试题【汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。(1)在不同温度(T1,T2)下】;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)图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器,内有可移动的隔板。一定温度(T)下,左室加入2 mol SO3,右室加入2 mol SO2和1 mol O2,在少量催化剂存在下分别发生反应:
左室:
右室:
反应达到平衡时,右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。
①ΔH2=_______(含a的数学式表示);反应的平衡常数K=_________L·mol-1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________(填序号)。
A.隔板不再移动
B.左右两边SO2的物质的量相等
C.左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1
③达平衡时,左室反应吸收的热量为Q1kJ,右室反应吸收的热量为Q2kJ,则Q1、Q2满足的关系是_____________(填序号)。
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1<Q2
(2)高温下,炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2()。
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S参与反应,则转移电子的物质的量是_________mol。
A.330 kJ | B.276.67 kJ | C.130 kJ | D.76.67 kJ |
(1)氮化硼是一种耐高温材料,巳知相关反应的热化学方程式如下:
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ • mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ • mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH ="c" kJ• mol-1
①反应B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g) ΔH = (用含a、b、c的代数式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一种髙能燃料,写出其与Cl2反应生成两种氯化物的化学方程式: 。
(2)硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。
①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火(硝酸钡)更安全,碳化硼中硼的质量分数为78. 6%,则碳化硼的化学式为 。
②近年来人们将LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物质的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加热球磨形成的,反应过程中的X衍射图谱如图所示。
Li3BN2H8在大于250℃时分解的化学方程式为 ,Li3BN2H8与Li4BN3H10的物质的量相同时,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解时还会产生固体Li2NH和另一种气体,该气体是 。
(3)直接硼氢化物燃料电池的原理如图,负极的电极反应式为 。电池总反应的离子方程式为 。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H= kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是 。
③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是 。
(2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4- HSO4-H++ SO42-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式 。
(3)氧化镁处理含的废水会发生如下反应:
MgO+H2OMg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是 。
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是 。
(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是 mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ/mol
则:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=____________。
(2)在密闭容器中通人物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1:
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是 。
a.CO2的浓度不再发生变化
b.υ正(CH4)=2υ逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为 。
③在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡x点,则用CO表示该反应的速率为 ,该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示,该电池工作程中O2应从 (填“c或一b”)口通人,电池负极反应式为 ,若用该电池电解精炼铜,每得到6. 4g铜,转移电子数目为 。
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