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對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(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)
A.反應(yīng)在c點未達到平衡狀態(tài)
B.反應(yīng)速率a點小于b點
C.反應(yīng)物濃度a點大于b點
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△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,達到平衡時有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時保持溫度不變,再充入1 mol H2O(g),請在圖中畫出tl時刻后H2的體積分數(shù)變化趨勢曲線。

③甲醇汽油可’以減少汽車尾氣對環(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)到達平衡時,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v(正)         v(逆)(選填‘‘>”、“<’’或“=”),判斷的理由        。

(1)①   ②<  ③D
(2) ①ΔH3=ΔH1+ΔH2。
②如圖
(起點,畫在0.15到0.2之間,終點,不高于原平衡線都正確)
③=。溫度不變K不變,加入3molCO后容器體積變?yōu)?L,經(jīng)計算Qc=K=9,所以平衡不移動。

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(15分)為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。
(1)在汽車排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器,可將汽車尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。
已知:①  N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
②C和CO的燃燒熱(△H)分別為-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1
則2NO(g+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g))   △H=          kJ·mol-1
(2)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)過程中物質(zhì)濃度變化如圖所示。

①CO在0-9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=________mol(保留兩位有效數(shù)字);第12 min時改變的反應(yīng)條件可能為________。

A.升高溫度 B.加入NO C.加催化劑 D.降低溫度
②該反應(yīng)在第24 min時達到平衡狀態(tài),CO2的體積分數(shù)為________(保留三位有效數(shù)字),化學(xué)平衡常數(shù)K=________(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,該溶液中c(Na)=________(用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示)。
(4)通過人工光合作用能將水與燃煤產(chǎn)生的CO2轉(zhuǎn)化成HCOOH和O2。已知常溫下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10,則HCOOH的電離常數(shù)=_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在一只小燒杯里,加入20 g Ba(OH)2·8H2O粉末,將小燒杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后加入10 g NH4+Cl晶體,并用玻璃棒迅速攪拌。
(1)實驗中玻璃棒的作用是             (該空2分)
(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:           (該空2分,余下各空1分)
該反應(yīng)屬      反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。
(3)實驗中觀察到的現(xiàn)象有       、        且反應(yīng)混合物成糊狀,反應(yīng)混合物呈糊狀的原因是       。
(4)通過      現(xiàn)象,說明該反應(yīng)為      熱反應(yīng),這是由于反應(yīng)物的總能量      生成物的總能量。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3:N2+3H2O2NH3+O2
進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實驗數(shù)據(jù)見下表(反應(yīng)時間3 h):

T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
 
請回答下列問題:
(1)50℃時從開始到3 h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率為________ mol·h-1。
(2)該反應(yīng)過程與能量關(guān)系可用如圖表示,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________。

(3)與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應(yīng)速率較慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議:_______________________________________。
(4)工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在某壓強恒定的密閉容器中加入2 mol N2和4 mol H2,達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為50%,體積變?yōu)?0 L。求:
①該條件下的平衡常數(shù)為________;
②若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均大于0,在相同條件下達到平衡時,混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。反應(yīng)放出的熱量________(填“>”“<”或“=”)92.4 kJ。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某市對大氣進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5的懸浮顆粒物),其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。
請回答下列問題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。
若測得該試樣所含離子的化學(xué)組分及其濃度如下表:

離子
H+
K+
Na+
NH4+
SO42
NO3
Cl
濃度/mol·L-1
未測定
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH=         。
(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)="CO" (g)       △H=-110.5kJ·mol-1
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                                。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是           
A.Ca(OH) 2   B.Na2CO3  C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽車尾氣中有NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化
① 若1mol空氣含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化學(xué)反應(yīng)式為N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H0
1300℃時將1mol空氣放在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達到平衡,測得NO為8×10-4mol。計算該溫度下的平衡常數(shù)K=               。
汽車啟動后,汽缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,其原因是           。
②目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NOx的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為                                                。
③ 汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知該反應(yīng)的△H0,判斷該設(shè)想能否實現(xiàn)并簡述其依據(jù):                   

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時的相對投資費用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

原料
天然氣
重油

相對投資費用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t-1
28×109
38×109
48×109
 
請回答下列問題。
(1)依據(jù)上表信息,你認為采用________為原料最好。
(2)請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式:
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-394 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-484 kJ·mol1
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式:__________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

節(jié)能減排是當今社會的熱門話題,研發(fā)混合動力汽車對于中國汽車業(yè)的未來具有重要的戰(zhàn)略意義。混合動力汽車持續(xù)工作時間長,動力性好的優(yōu)點,無污染、低噪聲的好處,汽車的熱效率可提高10%以上,廢氣排放可改善30%以上,某種混合動力汽車的動力系統(tǒng)由“1.6L汽油機十自動變速器十20kW十200V鎳氫電池”組成。
①混合動力汽車所用的燃料之一是乙醇,lg乙醇完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O放出30.0kJ熱量,寫出乙醇燃燒的燃燒熱的熱化學(xué)方程式            。
②鎳氫電池的使用可以減少對環(huán)境的污染,它采用儲氫金屬為負極,堿液NaOH為電解液,鎳氫電池充電時發(fā)生反應(yīng)                                  。其放電時的正極的電極反應(yīng)方程式為        。
③常溫下,同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH都大于7,兩者中哪種的pH更大,其原因是    。0.1mol·L-1 Na2CO3中陰離子濃度大小關(guān)系是   ,向0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中滴入少量氫氧化鋇溶液,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:             。
(2)二氧化錳、鋅是制備干電池的重要原料,工業(yè)上用軟錳礦(含MnO2)和閃鋅礦(含ZnS)
聯(lián)合生產(chǎn)二氧化錳、鋅的工藝如下:

①操作Ⅰ需要的玻璃儀器是      。
②軟錳礦(含MnO2)和閃鋅礦與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為       ,上述電解過程中,當陰極生成6.5g B時陽極生成的MnO2的質(zhì)量為      
③利用鋁熱反應(yīng)原理,可以從軟錳礦中提取錳,發(fā)生的化學(xué)方程式為      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(16分)碳、氮、硫、氯是四種重要的非金屬元素。
(1)CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的△H難以直接測量,原因是              。
已知:a.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   △H =-566.0 kJ·mol-1
b.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H =-890.0 kJ·mol-1
則CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為                                    。
(2)工業(yè)上合成氨氣的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。現(xiàn)將10 mol N2和26 mol H2置于容積可變的密閉容器中,N2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(P)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

①反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B時,容器的容積10 L,則T1時,合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       L2·mol-1。
②平衡狀態(tài)由A變到C時,對應(yīng)的平衡常數(shù)K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在25℃時,HSCN、HClO、H2CO3的電離常數(shù)如下表:

HClO
HSCN
H2CO3
K=3.210-8
K=0.13
Kl=4.210-7
K2=5.610-11
 
①1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有離子的濃度由大到小的順序為     >     >     >          。
②向Na2CO3溶液中加入過量HClO溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為            。
③25℃時,為證明HClO為弱酸,某學(xué)習小組的同學(xué)沒計了以下三種實驗方案。下列三種方案中,你認為能夠達到實驗?zāi)康牡氖?u>   (填下列各項中序號)。
a.用pH計測量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若測得pH>7,可證明HClO為弱酸
b.用pH試紙測量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,若測得pH>2,可證明HClO為弱酸
c、用儀器測量濃度均為0.1 mol·L-1的HClO溶液和鹽酸的導(dǎo)電性,若測得HClO溶液的導(dǎo)電性弱于鹽酸,可證明HClO為弱酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

煤制備CH4是一種有發(fā)展前景的新技術(shù)。
I. 煤炭氣化并制備CH4包括以下反應(yīng):
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g)    ΔH 1 = +131 kJ/mol 
CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g)     ΔH 2 = ?41 kJ/mol  
CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g)    ΔH 3 = ?206 kJ/mol 
(1)寫出煤和氣態(tài)水制備CH4(產(chǎn)物還有CO2)的熱化學(xué)方程式                                   。
(2)煤轉(zhuǎn)化為水煤氣(CO和H2)作為燃料和煤直接作為燃料相比,主要的優(yōu)點有                    。
(3)寫出甲烷—空氣燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)中負極的電極反應(yīng)式                      。
II. 對以上反應(yīng)CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g)  ΔH 2 = ?41 kJ/mol,起始時在密閉容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O,分別進行以下實驗,探究影響平衡的因素(其它條件相同且不考慮任何副反應(yīng)的影響)。實驗條件如下表:

實驗編號
容器體積/L
溫度/°C

2.0
1200

2.0
1300

1.0
1200
 
(1)實驗①中c(CO2)隨時間變化的關(guān)系見下圖,請在答題卡的框圖中,畫出實驗②和③中c(CO2)隨時間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。

(2)在與實驗①相同的條件下,起始時充入容器的物質(zhì)的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通過計算,判斷出反應(yīng)進行的方向。(寫出計算過程。)

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