【題目】黨的十九大報告指出:要持續(xù)實施大氣污染防治行動,打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。當前空氣質量檢測的主要項目除了PM2.5外,還有CO、SO2、氮氧化物(NO和NO2)、O3等氣體。
(1)汽車尾氣中含有NO和CO氣體,可利用催化劑對CO、NO進行催化轉化反應:
2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H
①已知下列熱化學方程式:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-2210kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ/mol
則△H=_________。
②在一定溫度下,將2.0molNO、2.4molCO氣體通入到固定容積為2L的密閉容器中,反應過程中部分物質的濃度變化如下圖所示。在0~15min,以N2表示的該反應的平均速度v(N2)=________。若保持反應體系溫度不變,20min時再容器中充入NO、N2各0.4mol,化學平衡將_____移動(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)在相同溫度下,兩個體積均為1L的恒容密閉容器中,發(fā)生CO、NO催化轉化反應,有關物質的量如下表:
容器編號 | 起始物質的量/mol | 平衡物質的量/mol | |||
NO | CO | N2 | CO2 | CO2 | |
I | 0.2 | 0.2 | 0 | 0 | a |
II | 0.3 | 0.3 | b | 0.1 | 0.2 |
①容器I中平衡后氣體的壓強為開始時的0.875倍,則a=________。
②容器II平衡時的氣體壓強為p,用平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)K為________。
(3)汽車使用乙醇汽油并不能破少NOx的排放。某研究小組在實驗室以耐高溫試劑Ag-ZSW-5對CO、NO催化轉化進行研究。測得NO轉化為N2的轉化率隨溫度CO混存量的變化情況如圖所示。
①在n(NO)/n(CO)=1條件下,最佳溫度應控制在_______左右。
②若不使用CO,溫度超過775K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為________。
③加入CO后NO轉化為N2的轉化率增大的原因是_______ (用平衡移動的原理解釋)。
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如右圖所示,在使用過程中石墨I電極反應生成一種氧化物Y,則該電極反應式為_______。
【答案】 -746.5kJ·mol- 1 0.013mol/(L·min) 左 0.1 4/p 870K (860~880K 范圍都可以) NO直接分解成 N2的反應是放熱反應,升高溫度不利于反應進行 加入的 CO與NO分解生成的O2反應,使 NO分解平衡向生成 N2的方向移動,因此NO轉化率升高 NO2+NO3--e-=N2O5
【解析】(1)①根據(jù)蓋斯定律:③×2-②-①,整理可得:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)△H= -746.5kJ·mol- 1,正確答案:-746.5kJ·mol- 1。
②由圖可以知道, 15min內(nèi),N2濃度變化量為,則;將NO、CO通入到固定容積為2L的容器中,則:
2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始濃度: 1.2 1 0 0
變化濃度: 0.4 0.4 0.2 0.4
平衡濃度: 0.8 0.6 0.2 0.4
化學平衡常數(shù);時再向容器中充入NO、各0.4 mol,此時各成分的濃度變?yōu)?/span>c(CO)=0.8mol/L、c(NO)= 0.8mol/L、 c(N2)=0.4mol/L、 c( CO2)=0.4mol/L;濃度商為(0.4)2×(0.4)2/(0.8)2×(0.8)2=0.156>0.14,反應向左進行;正確答案:0.013mol/(L·min); 左。
(2)容器的體積為1L, 根據(jù)表格中容器I的數(shù)據(jù),列出三段式:
2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始濃度: 0.2 0.2 0 0
變化濃度: a a 0.5 a a
平衡濃度: 0.2-a 0.2-a 0.5 a a
已知容器I中平衡后氣體的壓強為開始時的0.875倍,恒溫條件下,氣體的壓強之比等于氣體的物質的量之比:0.2-a+0.2-a+0.5a+a=0.875×(0.2+0.2),a=0.1 mol; 容器I與容器II溫度相同,平衡常數(shù)相等;容器的體積為1L,容器容器I中的化學平衡常數(shù)為K=c(N2)×c(CO2)2/ c(NO)2 c(CO)2=0.5×0.1×(0.1)2/(0.1)2×(0.1)2=5;容器II中根據(jù)表格數(shù)據(jù)可三段式:
2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始濃度: 0.3 0.3 b 0.1
變化濃度: 0.1 0.1 0.05 0.1
平衡濃度: 0.2 0.2 b-0.05 0.2
則K=c(N2)×c(CO2)2/ c(NO)2 ×c(CO)2= (b-0.05)×(0.2)2/(0.2)2×(0.2)2=5,解之得b=0.25;則平衡時氣體的總量為0.8mol,各組分氣體均為0.2 mol,各氣體的分壓均為p /4 ;用平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)K= p/4×(p/4)2/(p/4)2×(p/4)2=4/p;正確答案:0.1;4/p。
(3) ①由圖可知:在n(NO)/n(CO)=1條件下,溫度為870K左右時,一氧化氮還原為氮氣的的轉化率最高,正確答案:870K (860~880K 范圍都可以)。
②升高溫度,發(fā)現(xiàn)一氧化氮的分解率降低,說明反應左移,該反應為放熱反應;正確答案:NO直接分解成 N2的反應是放熱反應,升高溫度不利于反應進行,因此NO轉化率升高。
③加入CO會與NO的分解的產(chǎn)物氧氣反應,促進了NO分解平衡向生成 N2的方向移動,因此NO轉化率升高;正確答案:加入的 CO與NO分解生成的O2反應,使 NO分解平衡向生成 N2的方向移動,因此NO轉化率升高。
(4)通入氧氣的一極發(fā)生還原反應,為燃料電池的正極;通入NO2氣體的一極為燃料電池的負極,發(fā)生氧化反應,且NO2被氧化為五氧化二氮;則該電極反應式為:NO+NO3--e-=N2O5;正確答案:NO2+NO3--e-=N2O5。
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【題目】分子式為C9H18O2的有機物A有下列轉化關系
其中B、C的相對分子質量相等,則A的可能結構有
A. 16種 B. 10種 C. 8種 D. 6種
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【題目】石墨烯是由碳原子構成的單層片狀結構的新材料(結構如圖所示),可由石墨剝離而成。石墨烯的硬度極大,甚至超過了金剛石。下列說法正確的是 ( )
A. 石墨烯、石墨、金剛石、C60互為同位素
B. 石墨烯中碳原子個數(shù)與碳碳鍵數(shù)目之比為2:3
C. 石墨烯中碳原子采用sp3雜化
D. 石墨烯的熔點比C60低
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大,A原子無中子,B的單質在空氣中含量最多,C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍,E元素的價電子排布式為(n-l)dn+6ns1;卮鹣铝袉栴}:
(1)元素B在周期表中的位置是___________________;E元素的元素符號為_______,
(2)D元素基態(tài)原子的價電子軌道排布圖為_______。
(3)A元素與C元素形成兩種常見的化合物,其原子個數(shù)比分別為2:1和1:1,兩種化合物可以任意比互溶,主要原因是_____________________;其中一種化合物可在酸性條件下將KMnO4還原為Mn2+,相關反應的離子方程式為____________________。
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【題目】亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽,在漂白、電鍍等方面應用廣泛。實驗室用如圖所示裝置制備亞硝酸鈉。請回答下列問題:
已知:①3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
②酸性條件下,NO或NO2-都能與MnO4-反應生成NO3-和Mn2+
(1)儀器a的名稱是_____________。
(2)B裝置中的主要現(xiàn)象是_______。C中的試劑可以是____________。
(3)D中反應生成NaNO2的化學方程式為_______。E裝置的作用是______________。
(4)檢驗D裝置中生成NaNO2
操作 | 現(xiàn)象 | 結論 |
_____________ | ____________ | 有NaNO2生成 |
(5) NaNO2有毒,國家規(guī)定肉制品中NaNO2含量不能超過30mg/kg。從1000g隔夜熟肉中提取NaNO2后,配成溶液,再用0.0050mol/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定,滴定起始和終點的液面位置如圖所示,計算隔夜熟肉中NaNO2的含量是_______mg/kg。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F是短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。在短周期中A元素原子半徑最小,D元素原子半徑最大,B的簡單氫化物的水溶液呈堿性,C、E同主族,形成的化合物為EC2、EC3;卮鹣铝袉栴}:
(1)E在元素周期表中的位置為_____________________________。
(2)比較B與C簡單氫化物的熱穩(wěn)定性:_____> 。(填化學式)
(3)D,C兩元素組成的化合物D2C2的電子式為_____________________,D2C2與水反應的化學方程式為 ______________________________________________。
(4)下列事實能說明元素F的非金屬性比元素E的非金屬性強的是______。
A.元素F形成的單質比元素E形成的單質的熔點低
B.F和E兩元素的簡單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高
C.F2通入到D2E的溶液中出現(xiàn)渾濁
D.F氫化物的酸性比E氫化物的酸性強
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【題目】下列關于苯的敘述不正確的是( )
A. 苯是無色、帶有特殊氣味的液體
B. 苯分子中鍵與鍵的夾角是120°
C. 苯在一定條件下能與溴發(fā)生取代反應
D. 苯中不含碳碳雙鍵,所以不可能發(fā)生加成反應
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【題目】長式周期表共有18個縱列,從左到右排為1~18列,即堿金屬為第1列,稀有氣體元素為第18列.按這種規(guī)定,下列說法正確的是( )
A.第14列元素中未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的
B.只有第2列的元素原子最外層電子排布為ns2
C.第四周期第8列元素是鐵元素
D.第15列元素原子的價電子排布為ns2np5
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