【題目】NO2、NO、CO、NO2-等是常見(jiàn)大氣污染物和水污染物,研究NO2、NO、CO、NO2-等的處理對(duì)建設(shè)美麗中國(guó)具有重要意義。

已知:①NO2+COCO2+NO,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1(下同)。斷開(kāi)1mol下列物質(zhì)的所有化學(xué)鍵時(shí)所消耗能量分別為:

NO2

CO

CO2

NO

812kJ

1076kJ

1490kJ

632kJ

N2(g)+ O2(g)NO(g) △H=+89.75kJ/mol,K2

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol,K3

寫(xiě)出NOCO反應(yīng)生成無(wú)污染氣體的熱化學(xué)方程式:_____________此熱化學(xué)方程式的平衡常數(shù)K=_______(K1、K2、K3表示)

(2)污染性氣體NO2CO在一定條件下的反應(yīng)為2NO2+4CO4CO2+N2,某溫度下,在1L密閉容器中充入0.1molNO20.2molCO,此時(shí)容器的壓強(qiáng)為1個(gè)大氣壓,5秒時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的,則反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=_______若此溫度下,某時(shí)刻則得NO2、CO、CO2、N2的濃度分別為amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L,要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,a的取值范圍為________。

(3)研究發(fā)現(xiàn):NOx是霧霾的主要成分之一,NH3催化還原氮氧化物(SCR)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:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-1810kJ/mol

相同條件下,在2L恒容密閉容器中,選用不同的催化劑,上述反應(yīng)產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的情況如圖所示。

a.在催化劑A作用下,反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_____(填序號(hào))。

A.4v(NH3)=6v(H2O)

B.容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變

C.容器內(nèi)密度不再改變

D.NO H2O(g)濃度相等

E.容器內(nèi)平均摩爾質(zhì)量不再改變

b.A、B,C 三種催化劑下,清除氮氧化物反應(yīng)的活化能分別表示為Ea(A)、Ea(B)、Ea(C),根據(jù)圖甲所示曲線,判斷三種催化劑條件下,活化能由大到小的順序?yàn)?/span>________。

②在氨氣足量時(shí),反應(yīng)在催化劑A 作用下,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間,測(cè)得脫氮潮殖反應(yīng)溫度的變化情況如圖乙所示,據(jù)圖可知,自相同的時(shí)間內(nèi),溫度對(duì)脫氮率的影響及可他的原因是________。(已知A、B催化劑在此溫度范圍內(nèi)不失效)。

【答案】 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=759.8kJ/mol 0.008mol·L1·s1 0≤a<0.8 BE Ea(C)>Ea (B)>Ea (A) 300℃之前,反應(yīng)未達(dá)平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,脫氮率隨溫度的升高而升高;300℃后,反應(yīng)達(dá)到平衡,升溫,平衡逆向移動(dòng),脫氮率減小

【解析】(1)由已知,反應(yīng)①的△H=(812+1076-1490-632)kJ/mol=-234kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)①×2+③-②×2可得:2NO2(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=[-234×2+(-112.3)-179.5]kJ/mol=-759.8kJ/mol;當(dāng)總反應(yīng)式相加時(shí)平衡常數(shù)相乘,相減時(shí)平衡常數(shù)相除,成倍時(shí)平衡常數(shù)為冪,所以平衡常數(shù)K= ;(2)5s內(nèi)反應(yīng)消耗0.04mol CO,所以,平衡常數(shù),a<0.8,所以,0≤a<0.8;(3)①a.A、4v(NH3)=6v(H2O),正逆反應(yīng)速率之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)為氣體體積可變的反應(yīng),當(dāng)容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)B正確;C.反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行且氣體總質(zhì)量不變,反應(yīng)過(guò)程密度始終保持不變,容器內(nèi)密度不再改變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.NO H2O(g)濃度相等是一種特殊情況,反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;E. 該反應(yīng)為氣體體積可變的反應(yīng),氣體總質(zhì)量不變,當(dāng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不再改變,容器內(nèi)平均摩爾質(zhì)量不再改變,則反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)E正確。答案選BE;b.反應(yīng)活化能越小,反應(yīng)速率越快,由圖可以看出v(A)>v(B)>v(C),Ea(C)>Ea (B)>Ea (A);②300℃之前,反應(yīng)未達(dá)平衡,脫氮率隨溫度的升高而升高;300℃后,反應(yīng)達(dá)到平衡,升溫,脫氮率減小,說(shuō)明正反應(yīng)放熱,所以,升溫平衡逆向移動(dòng),脫氮率減小。

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: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,不屬于脂肪族化合物的是 ( )

A. 甲烷 B. 氯乙烯 C. 硝基苯 D. 乙基環(huán)己烷

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25 mL 0.1 mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L醋酸溶液,曲線如圖所示,有關(guān)粒子的濃度關(guān)系正確的是

A. A、B間任一點(diǎn),溶液中一定都有c(Na)>c(CH3COO)> c(H) >c(OH)

B. B點(diǎn),a>12.5,且有c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)

C. C點(diǎn):c(CH3COO)>c(Na)> c(OH) > c(H)

D. D點(diǎn):c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng)4Ag+5Bg4Cg+6Dg),在5 L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C的物質(zhì)的量增加了0.30 mol。下列敘述正確的是( 。

A. A的平均反應(yīng)速率是0.010 molL1s1

B. 容器中含D物質(zhì)的量至少為0.45 mol

C. 容器中ABC、D的物質(zhì)的量的比一定是4546

D. 容器中A的物質(zhì)的量一定增加了0.30 mol

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.只含有一種元素的物質(zhì)一定是純凈物

B.含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物

C.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸癁榛瘜W(xué)變化

D.水很穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在較強(qiáng)的分子間作用力

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】以有機(jī)化合物A為初始原料,合成有機(jī)化合物CF的路線如圖所示:

已知以下信息:

,R-ClR—COOH,其中R表示烴基;

②D的核磁共振氫譜有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;

③F為七元環(huán)狀化合物。

回答下列問(wèn)題:

(1)A中含有的官能團(tuán)名稱(chēng)為________;1molA完全燃燒消耗O2________mol.

(2)判斷反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)_________反應(yīng)_________。

(3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________;F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。

(4)B生成C的化學(xué)方程式為_________。

(5)請(qǐng)寫(xiě)出滿足下列條件的D2種鏈狀同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: _________

可發(fā)生水解反應(yīng);②核磁共振氫譜顯示有兩組峰,且峰面積之比為1:3。

(6)利用該合成路線中的有關(guān)信息,寫(xiě)出以乙醇為初始原料,其他無(wú)機(jī)試劑任選,制備有機(jī)化合物CH2=CHCOOH的合成路線流程圖:(流程圖示例:CH3CH2OHH2C=CH2BrH2C—CH2Br)________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】近年來(lái)AIST報(bào)告正在研制一種高容量、低成本-銅空氣燃料電池。該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電力,其中放電過(guò)程為2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-,下列說(shuō)法不正確的是( )

A. 放電時(shí),Li+透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)

B. 放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-

C. 通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O

D. 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,銅相當(dāng)于催化劑

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)幫助水質(zhì)檢測(cè)站配制480mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液以備使用。

(1).該同學(xué)應(yīng)選擇__________mL的容量瓶。

(1).其操作步驟如乙圖所示,則甲圖操作應(yīng)在乙圖中的__________(填選項(xiàng)字母)之間。

A.②與③B.①與②C.③與④

(1). 該同學(xué)應(yīng)稱(chēng)取NaOH固體__________g,用質(zhì)量為23.1g的燒杯放在托盤(pán)天平上稱(chēng)取所需NaOH固體時(shí),請(qǐng)?jiān)诟奖碇羞x取所需的砝碼大小__________(填字母),并在如圖中選出能正確表示游碼位置的選項(xiàng)__________(填字母)。

a

b

c

d

e

砝碼大小/g

100

50

20

10

5

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì),按化合物、單質(zhì)、混合物順序排列的是(
A.燒堿、液態(tài)氧、碘酒
B.生石灰、白磷、熟石灰
C.干冰、鐵、氯化氫
D.空氣、氮?dú)、膽礬

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案