Ⅰ.2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g) ,在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如下圖所示。
據(jù)此判斷:
(1)該反應(yīng)的ΔH????? 0(選填“>”、“<”)。
(2)若在一定溫度下,將1.0 mol NO、0.5 mol CO充入0.5 L固定容積的容器中,達(dá)到平衡時(shí)NO、CO、CO2、N2物質(zhì)的量分別為:0.8 mol、0.3 mol、0.2 mol、0.1 mol,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=???????? ;若保持溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.3 mol,平衡將????????? 移動(dòng)(選填“向左”、“向右”或“不”)。
Ⅱ.以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。
回答下列問題:
(1)B極為電池????? 極,電極反應(yīng)式為????????????????????????????????????? 。
(2)若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解100 mL 1 mol/L的硫酸銅溶液,當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí),理論上消耗的甲烷的體積為???????? (標(biāo)況下)。
Ⅲ.FeS飽和溶液中存在:FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq),Ksp=c(Fe2+)·c(S2-),常溫下Ksp=1.0×10-16。又知FeS飽和溶液中c(H+)與c(S2-)之間存在以下限量關(guān)系:[c(H+)]2·c(S2-)=1.0×10-22,為了使溶液中c(Fe2+)達(dá)到1 mol/L,現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的pH為?????? 。
I.(1)<(2分)
(2)k= 5/144 或0.0347? (2分)?? 不(2分)
II.(1) 負(fù)(2分)??? CH4 + 4O2——8e—= CO2+ 2H2O;(2分)?
(2) 1.12 L(2分,沒有寫單位得1分)???
III.3 (3分)
【解析】
試題分析:I.(1)結(jié)合圖像分析,T1時(shí)先到達(dá)平衡,平衡時(shí)二氧化碳的濃度小,說明升高溫度平衡左移,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0;(2)化學(xué)平衡常數(shù)=生成物濃度的系數(shù)次方/反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方,所以k= 5/144 或0.0347;再向容器中充入CO、N2各0.3 mol時(shí), Qc=k,平衡不移動(dòng)。II.(1)燃料電池中負(fù)極通燃料,發(fā)生氧化反應(yīng),正極通氧氣,發(fā)生還原反應(yīng)。所以負(fù)極上甲烷失去電子結(jié)合氧離子形成二氧化碳和水,正極上氧氣得到電子形成氧負(fù)離子。(2)用石墨做電極電解100 mL 1 mol/L的硫酸銅溶液時(shí),陽極電極反應(yīng)為:4OH——4e—= O2 + 2H2O;陰極先是:Cu2++2e— = Cu,然后是:2H++2e—= H2,設(shè)生成氧氣amol,根據(jù)電子守恒可得:4a=0.1×2+2a, a=0.1mol。1molCH4轉(zhuǎn)移電子8mol,所以消耗甲烷0.05mol;III.根據(jù)題目所給信息,c(Fe2+)達(dá)到1 mol/L時(shí),c(S2-)= 1.0×10-16,因?yàn)?/span>[c(H+)]2·c(S2-)=1.0×10-22,所以c(H+)= 1.0×10-3,pH=3。
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡圖像分析、燃料電池電極方程式的書寫、電子守恒的應(yīng)用、溶度積計(jì)算等知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
催化劑 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年浙江省金華十校高考模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g)
①對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(CB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),則該反應(yīng)的KP=-???????????????? 。
②該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔH ????????? 0。(選填“>”、“<”)
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng),測得正反應(yīng)的速率隨時(shí)間變化的曲線如圖所示(已知:t2 --tl=t3-t2)。
則下列說法不正確的是????????? 。(填編號(hào))
A.反應(yīng)在c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)
B.反應(yīng)速率a點(diǎn)小于b點(diǎn)
C.反應(yīng)物濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)
D.NO的轉(zhuǎn)化率:tl~t2>t2~t3
(2)煤的綜合利用、使用清潔能源等有利于減少環(huán)境污染。合成氨工業(yè)原料氣的來源之一水煤氣法,在催化劑存在條件下有下列反應(yīng):
①
②
③
①△H3和△H1、△H2的關(guān)系為△H3=???????????? 。
②在恒溫條件下,將l mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容積的反應(yīng)容器,達(dá)到平衡時(shí)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時(shí)保持溫度不變,再充入1 mol H2O(g),請?jiān)趫D中畫出tl時(shí)刻后H2的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢曲線。
③甲醇汽油可’以減少汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染。
某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇,恒溫條件下,在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)到達(dá)平衡時(shí),測得CO、H2、CH3OH分別為1 mol、1 mol、1 mol,容器的體積為3L,現(xiàn)往容器中繼續(xù)通人3 mol CO,此時(shí)v(正)??????? ? v(逆)(選填‘‘>”、“<’’或“=”),判斷的理由??????? 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年浙江省寧波市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示。據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 。
②該反應(yīng)的ΔH 0(選填“>”、“<”)。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化 學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
① 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污
染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) =-56.9kJ·mol-1
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式 。
② 將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可 達(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過光電轉(zhuǎn)化原理以廉價(jià)原料制備新產(chǎn)品的示意圖。寫出上述光電轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)反應(yīng)方程式 。催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上電子流動(dòng)方向是 (填a→b或b→a) 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年天津市六校高三第三次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
2013年初,霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)。其中,燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填代號(hào))。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原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 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式: 。
(3)甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL1mol/L食鹽水,電解一段時(shí)間后,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.24L(設(shè)電解后溶液體積不變).
①甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式: 。
②電解后溶液的pH= (忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng))
③陽極產(chǎn)生氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L
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