氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。
 
(1)上圖是1 mol NO2氣體和1 mol CO氣體反應(yīng)生成CO2氣體和NO氣體過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                                     ;
已知:N2 (g)+2NO2 (g) 4NO(g)  △H=+292.3kJ·mol—1
則反應(yīng): 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 的△H=         ;
(2)一定溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中充入20 mol NO2和5 mol O2發(fā)生反應(yīng): 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g);已知體系中n(NO2)隨時(shí)間變化如下表:
t(s)
0
500
1000
1500
n(NO2)(mol)
20
13.96
10.08
10.08
 
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=            ,已知:K3000C>K3500C,則該反應(yīng)是         反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,NO2的轉(zhuǎn)化率為       ,若要增大NO2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有         
A.降低溫度
B.充入氦氣,使體系壓強(qiáng)增大
C.再充入NO2
D.再充入4 mol NO2和1 mol O2
③圖中表示N2O5的濃度的變化曲線是        ,用O2表示從0~500s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=              。
(1)NO2(g)+ CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ·mol—1    (2分)
-760.3kJ·mol—1 (2分)(2)c2(N2O5)/ [c4(NO2) ·c(O2)] (1分) 放熱(1分)
49.6% (2分)     AD(2分)        C (1分)     0.00151 mol·L—1·s—1(1分)

試題分析:(1)該反應(yīng)的焓變△H=E1﹣E2=134KJ/mol﹣368KJ/mol=﹣234KJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ?mol﹣1,
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180kJ?mol﹣1        ①
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=﹣112.3kJ?mol﹣1      ②
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ?mol﹣1 ③根據(jù)蓋斯定律,②+③×2﹣①,得化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=(﹣112.3kJ?mol﹣1)+(﹣234kJ?mol﹣1)×2﹣(+180kJ?mol﹣1)=﹣760.3kJ?mol﹣1,故答案為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ?mol﹣1;﹣760.3kJ?mol﹣1;(2)①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次方之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次方之積,所以K=;升高溫度平衡常數(shù)減小,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),而升高溫度平衡向吸熱的方向移動(dòng),所以逆反應(yīng)吸熱,則正反應(yīng)放熱,故答案為:;放;②根據(jù)表格可知1000S時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,已反應(yīng)的NO2為:20mol﹣10.08mol=9.92mol,NO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=49.6%;再通入一定量氮?dú),沒有引起體系中4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g)各物質(zhì)濃度的變化,所以平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,故答案為:49.6%;不變;③因反應(yīng)物的濃度在減少,生成物的濃度再增加,根據(jù)方程式可知O2是NO2的反應(yīng)速率的,N2O5和NO2的反應(yīng)速率的,則a為NO2的變化曲線;c為N2O5的變化曲線,d為氧氣的變化曲線,0~500s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(NO2)==6.04×10﹣3mol/(L?s),v(O2)=v(NO2)×=1.51×10﹣3mol/(L?s),故答案為:c;1.51×10﹣3mol/(L?s).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

Ⅰ.利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機(jī)理如圖所示。寫出該脫硝過(guò)程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式                    

Ⅱ.(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是   (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是    

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1
則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為                    。
寫出甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池在酸性條件下的負(fù)極反應(yīng)式:                     

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

科學(xué)家要研究跟碳元素及其化合物相關(guān)的很多課題。
(1)焦炭可用于制取水煤氣。測(cè)得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí),吸收了131. 6kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________ 。
(2)工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬,若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應(yīng),得到0.6mol鐵,同時(shí)生成2種常見氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
(3)碳跟水蒸氣制水煤氣的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),下列情況下能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(選填編號(hào).)。
A.V(H2O)=V(H2)
B.容器中溫度不再發(fā)生改變
C.消耗nmolH2同時(shí)消耗nmolCO
D.容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變
(4)溫度T1時(shí),在一體積為2L的密閉容積中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反應(yīng)中c(H2O)的變化情況如圖所示,T1時(shí)反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為_________。在第5分鐘時(shí)將體系的溫發(fā)升高到T2,若在第8分鐘時(shí)達(dá)到新的平衡,請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢(shì)的曲線(只要求定性表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在298 K、100 kPa時(shí),已知:
2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是   (  )。
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

氮是地球上含量豐富的—種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,
減少N 的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。

(1)上圖是1molNO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________;
又知:N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ/mol;2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol,則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+ 2CO2(g)的△H=_______________;
(2)一定溫度下,在2L密閉容器中NO2和O2可發(fā)生下列反應(yīng):4NO2(g) + O2(g)2N2O5(g)。已知體系中n(NO2)隨時(shí)間變化加下表:
t(s)
0
500
1000
1500
n(NO2)(mol)
20
13.96
10.08
10.08
 
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=__________,己知:K300>K350,則該反應(yīng)是______熱反應(yīng)。
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,NO2的轉(zhuǎn)化率為________________,此時(shí)若再通入一定量氮?dú),則NO2的轉(zhuǎn)化率將___________(填“增大”、“減小”、“不變”);
③圖中表示N2O5的濃度的變化曲線是____,用O2表示從0~500 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)         △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)      △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=   kJ·mol-1。
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有   。
A.使用過(guò)量的CO          B.升高溫度             C.增大壓強(qiáng) 
(3)反應(yīng)③能提高CH3OCH3的產(chǎn)率,原因是   。
(4)將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖1所示,下列說(shuō)法正確的是   
A.△H <0     
B.P1<P2<P3 
C.若在P3和316℃時(shí),起始時(shí)n(H2)/n(CO)=3,則達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率小于50%[
(5)采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制備二甲醚。觀察圖2回答問(wèn)題。催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為   時(shí)最有利于二甲醚的合成。
(6)圖3為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖,a電極的電極反應(yīng)式為   。

圖1                       圖2                      圖3     
(7)甲醇液相脫水法制二甲醚的原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,
CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較,該工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低,轉(zhuǎn)化率高,其缺點(diǎn)是   。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

能源的開發(fā)、利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān),充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)   ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)    ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
則反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓變?chǔ)=       kJ·mol-1。
Ⅱ.依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是    (填序號(hào))。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0  B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)  ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0  D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    ΔH<0
若以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,則該原電池的正極反應(yīng)式為                        。
Ⅲ.氫氣作為一種綠色能源,對(duì)于人類的生存與發(fā)展具有十分重要的意義。
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,在通常情況下,1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出142.9 kJ熱量。則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為                                           
(2)用氫氣合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.4 kJ·mol-1
①一定條件下,下列敘述可以說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是       。
A.υ(N2)=υ(NH3)
B.各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等
C.混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
D.混合氣體的密度不再變化
②下圖表示合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,每次只改變溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的某一條件,反應(yīng)速率υ與時(shí)間t的關(guān)系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段時(shí)間是       。圖中t3時(shí)改變的條件可能是        

③溫度為T℃時(shí),將4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)的平衡常數(shù)為                。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(1)已知:C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(1) △H=-2220.0kJ/mol
H2O(1) ===H2O(g);△H=+44.0kJ/mol
寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                               。
(2)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,E為一張用淀粉碘化鉀溶液潤(rùn)濕的濾紙,C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾,X、Y分別為直流電源的兩極。在A、B中充滿AgNO3溶液后倒立于盛有AgNO3溶液的水槽中,再分別插入鉑電極。切斷電源開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,通直流電一段時(shí)間后,B電極質(zhì)量增重,A極產(chǎn)生無(wú)色氣體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
① 寫出D電極反應(yīng)式:           ;
②寫出水槽中電解AgNO3溶液總反應(yīng)的離子方程式:                                    ,陰極增重2.16 g,則陽(yáng)極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是____  _L。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

已知H2(g)+ Br2(l)→ 2HBr(g)+ 42 kJ。1mol Br2(g)液化放出的能量為30 kJ,其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
 
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol 分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ
436
a
369
則上述表格中的a值為(    )
A、404     B、344       C、230        D、200

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