【題目】碳的氧化物和氮的氧化物與人類生活息息相關(guān),它們之間有多種相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,可以變廢為寶。

(1)為了模擬汽車尾氣在催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)的工作反應(yīng)情況,控制定條件,讓反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),用傳感器測(cè)得不同時(shí)間NO和CO的依度如下表:

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)(10-4mol/L)

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

c(NO)(10-3mol/L)

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=________此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______

②能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________。

A.2n(CO2)=n(N2) B.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

C.氣體密度不變 D.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變

③當(dāng)NO與CO濃度相等時(shí),體系中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。則NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小的原因是___,壓強(qiáng)P1、P2、P3的大小關(guān)系是____________,理由是_______________________

(2)用氨氣催化氧化還原法脫硝(NOx)

①根據(jù)下圖判斷提高脫硝效率(單位時(shí)間內(nèi)NOx濃度變化占煙氣初始濃度的百分比)的最佳條件是:______________________。

②已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+akJ/mol

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-bk/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-ckJ/mol 其中a、b、C均為大于0。

則放熱反應(yīng):4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=____________。

【答案】 1.875×10-4mol·L-1·s-1 5000L/mol BD 該反應(yīng)正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小 P1>P2>P3 正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng),增壓平衡正向移動(dòng),NO的衡轉(zhuǎn)化率增大 400℃、氨氮物質(zhì)的量之比為1 -(2a-2b+3c)或2b-2a-3c kJ/mol

【解析】試題分析(1)①前2s內(nèi)NO的濃度變化是7.5×10-4mol·L-1,則N2的濃度變化是3.75×10-4mol·L-1,根據(jù) 計(jì)算速率;根據(jù)表格數(shù)據(jù),反應(yīng)在4s時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),根據(jù)K=計(jì)算 。②根據(jù)平衡標(biāo)志分析;③NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,說明升高溫度平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)放熱;正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng),增壓平衡正向移動(dòng);(2) ①根據(jù)圖像,400℃、氨氮物質(zhì)的量之比為1時(shí),脫硝效率最高;②根據(jù)蓋斯定律計(jì)算4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)的△H;

解析:(1) ①前2s內(nèi)NO的濃度變化是7.5×10-4mol·L-1,則N2的濃度變化是3.75×10-4mol·L-11.875×10-4mol·L-1·s-1;

根據(jù)表格數(shù)據(jù),反應(yīng)在4s時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)

K=5000L/mol;

② 2n(CO2)=n(N2),都是指正反應(yīng)方向,所以不一定平衡,故A錯(cuò)誤;根據(jù) ,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是變量,所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;根據(jù) ,氣體密度是恒量,氣體密度不變,不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量是變量,壓強(qiáng)是變量,所以容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確。③正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),所以NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減;正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng),增壓平衡正向移動(dòng),NO轉(zhuǎn)化率越大,說明壓強(qiáng)越大,所以壓強(qiáng)P1>P2>P3;(2) ①根據(jù)圖像,400℃、氨氮物質(zhì)的量之比為1時(shí),脫硝效率最高,所以脫硝的最佳條件是400℃、氨氮物質(zhì)的量之比為1;② Ⅰ、N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+akJ/mol

Ⅱ、N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-bk/mol

Ⅲ、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-ckJ/mol

根據(jù)蓋斯定律Ⅲ 得4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=2b-2a-3c kJ/mol;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)中必須加入還原劑才能進(jìn)行的是(  )
A.MnO4→Mn2+
B.Cl2→Cl
C.H2→H2O
D.Zn→Zn2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,在10mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0..1mol/LHCl溶液,溶液的pH逐漸降低,此時(shí)溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如圖所示(CO2因逸出未畫出,忽略因氣體逸出引起的溶液體積變化),下列說法不正確的是

A. 常溫下,水解常數(shù)Kh(CO32-)的數(shù)量級(jí)為10-4

B. 當(dāng)溶液是中性時(shí),溶液的總體積大于20mL

C. 0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(OH-)>c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H+)

D. B點(diǎn)所示的溶液中,離子濃度最大的是HCO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體。潮濕環(huán)境中易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑,可溶于水)。其制備裝置及步驟如下:

①檢查裝置氣密性,往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粉,200mL0.200mol/LCrC13溶液。

②關(guān)閉k2打開k1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三頸燒瓶?jī)?nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中。當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色品體時(shí),關(guān)閉分液漏斗的旋塞。

④將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量得到5.64g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O

(1)裝置甲中連通管a的作用是________,如何檢驗(yàn)甲裝置的氣密性是否良好?__________。

(2)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外,發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為__________。

(3)步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為________________。

(4)裝置丙的作用是________________

(5)步驟④中進(jìn)行洗滌的操作方法為________________________________。

(6)洗滌產(chǎn)品時(shí),如何證明產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈?______________________。

(7)本實(shí)驗(yàn)中[Cr(CH3COO)2]2·2H2O (相對(duì)分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是___

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的的是(  )

A. 用品紅溶液檢驗(yàn)SO2

B. 用焰色反應(yīng)鑒別KNO3KCl

C. 用澄清石灰水鑒別MgCl2溶液和NaHCO3溶液

D. 用丁達(dá)爾效應(yīng)區(qū)分FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】由烴A制備抗結(jié)腸炎藥物H的一種合成路線如下(部分反應(yīng)略去試劑和條件):

已知:I.

II.

回答下列問題:

(1)反應(yīng)②的類型是_______

(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______。

(3)G中含有的官能團(tuán)的名稱是_______。

(4)E與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。

(5)設(shè)計(jì)C→D和E→F兩步反應(yīng)的共同目的是_______

(6)化合物X是H的同分異構(gòu)體,X遇FeCl3溶液不發(fā)生顯色反應(yīng),其核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫。峰面積比為3:2:2,寫出1種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。

(7)已知易被氧化,苯環(huán)上連有烷基時(shí)再引入一個(gè)取代基,常取代在烷基的鄰對(duì)位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)則取代在間位。據(jù)此寫出以A為原料制備化合物的合成路線_____________________(其他試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物X、Y、Z的分子式均為C7H8,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。下列說法正確的是

A. X、Y、Z分子中碳原子均能處在同一平面上

B. X、Y、Z三種有機(jī)物均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. 1molX與Z的混合物中含有3mol碳碳雙鍵

D. Y的一氯代物有4種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于冰醋酸的說法正確的是

A.常溫下是無味的液體B.難溶于水

C.酸性比碳酸弱D.可用于制作食醋

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組為了探究NaClO溶液的性質(zhì),設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

滴管試劑

試管試劑

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

0.2 mol/L

NaClO溶液

飽和Ag2SO4溶液

產(chǎn)生白色沉淀

CH3COOH溶液

光照管壁有無色氣泡

0.2mol/LFeSO4酸性溶液和KSCN溶液

溶液變紅

0.2mol/L的AlCl3溶液

產(chǎn)生白色沉淀

則以下判斷不正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)①:發(fā)生的反應(yīng)為Ag++ClO-+H2O=AgCl↓+2OH- B. 實(shí)驗(yàn)②:無色氣體為O2

C. 實(shí)驗(yàn)③:還原性強(qiáng)弱順序Fe2+>Cl- D. 實(shí)驗(yàn)④:ClO-與Al3+的水解相互促進(jìn)

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