【題目】機動車排放的污染物主要有碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低汽車尾氣污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1 = 393.5kJ·mol1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2 = 221.0 kJ·mol1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol1
CO和NO兩種尾氣在催化劑作用下生成N2的熱化學方程式是_________________________。
(2)研究CO和NO的催化反應,用氣體傳感器測得在某溫度下、一定體積的密閉容器中,不同時間NO和CO濃度如下表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(______)4mol·L1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(______)3mol·L1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s內(nèi)的平均反應速率υ(CO) =______mol·L1·s1。
② L、X可分別代表壓強或溫度。下圖A表示L一定時,NO(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。X代表的物理量是______。判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:______________________________。
(3)實驗測得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)______(填“>”、“<
②若在2 L的密閉容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則k正︰k逆 =___________。(保留一位小數(shù))
II. 有人利用反應C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH = 34.0 kJ·mol1,用活性炭對NO進行吸附,F(xiàn)在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體并在催化劑作用下發(fā)生反應,經(jīng)相同時間測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖B所示。由圖可知最高轉(zhuǎn)化率對應溫度為450℃。低于450℃時,NO的轉(zhuǎn)化率是不是對應溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率及判斷理由是________________________;
【答案】2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) H =746.5 kJ·mol1 2.25 ×104 溫度 L2>L1 該反應為氣體體積減小的反應,相同溫度下壓強增大,NO轉(zhuǎn)化率增大 < 0.5 不是,該反應是放熱反應 平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低
【解析】
I.應用蓋斯定律,第1個方程式減去第2個方程式,再減第3個方程式得到CO和NO在催化劑作用下生成N2的熱化學方程式。
(2)①前4 s內(nèi)的平均反應速率υ(CO) =。
②NO(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系,轉(zhuǎn)化率在減小,說明是升高溫度,平衡向吸熱反應移動即逆向移動,因此X代表的物理量是溫度,L代表的物理量是壓強,從L1到L2,轉(zhuǎn)化率增大,說明是正向移動,即加壓,因此L2>L1,原因是該反應為氣體體積減小的反應,相同溫度下壓強增大,NO轉(zhuǎn)化率增大。
(3)①達到平衡后,僅升高溫度,平衡逆向移動,逆反應速率增加的程度大于正反應速率增加的程度,因此k正增大的倍數(shù) < k逆增大的倍數(shù)。
②根據(jù)方程式建立 “三步走”
達到平衡時:v正= v逆,。
II.低于450℃時,是正在建立平衡的階段,高于450℃時,是NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低,因此該反應為放熱反應。
I.第1個方程式減去第2個方程式,再減第3個方程式得到CO和NO在催化劑作用下生成N2的熱化學方程式是2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) H =746.5 kJ·mol1,故答案為:2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) H =746.5 kJ·mol1。
(2)①前4 s內(nèi)的平均反應速率υ(CO) =,故答案為:2.25×104。
②NO(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系,轉(zhuǎn)化率在減小,說明是升高溫度,平衡向吸熱反應移動即逆向移動,因此X代表的物理量是溫度,L代表的物理量是壓強,從L1到L2,轉(zhuǎn)化率增大,說明是正向移動,即加壓,因此L2>L1,原因是該反應為氣體體積減小的反應,相同溫度下壓強增大,NO轉(zhuǎn)化率增大,故答案為:L2>L1;該反應為氣體體積減小的反應,相同溫度下壓強增大,NO轉(zhuǎn)化率增大。
(3)①達到平衡后,僅升高溫度,平衡逆向移動,逆反應速率增加的程度大于正反應速率增加的程度,因此k正增大的倍數(shù) < k逆增大的倍數(shù),故答案為:< 。
②
達到平衡時:v正= v逆,,故答案為 0.5。
II.低于450℃時,是正在建立平衡的階段,高于450℃時,是NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低,因此該反應為放熱反應,故答案為:不是,該反應是放熱反應;平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用下列裝置完成相關(guān)實驗,不合理的是( 。
A. 用a趁熱過濾提純苯甲酸B. 用b制備并檢驗乙烯
C. 用c除去溴苯中的苯D. 用d分離硝基苯與水
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品,常用作有機合成催化劑,還可用于顏料、防腐等工業(yè),它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于濃鹽酸和氨水,在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅[Cu2(OH)4-nCln],隨著環(huán)境酸度的改變n隨之改變。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下:
(1)過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、________。
(2)還原過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式:__________,若將(NH4)2SO3換成鐵粉也可得到CuCl,寫出離子方程式___________。
(3)析出的CuCl晶體水洗后要立即用無水乙醇洗滌,在真空干燥機內(nèi)于70℃干燥2h,冷卻密封包裝。真空干燥、密封包裝的原因是:______________________________。
(4)隨著PH值減小[Cu2(OH)4-nCln]中Cu% ________。(填字母)
A. 增大 B.不變 C. 不能確定 D. 減小
(5)如圖是各反應物在最佳配比條件下,反應溫度對CuCl產(chǎn)率影響。由圖可知,溶液溫度控制在60℃時,CuCl產(chǎn)率能達到94%,當溫度高于65℃ 時,CuCl產(chǎn)率會下降,從生成物的角度分析,其原因可能是_____。
(6)以碳棒為電極電解CuCl2溶液也可得到CuCl,寫出電解時陰極上發(fā)生的電極反應式:______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的不利影響。
(1)研究減少CO2排放是一項重要課題。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機物,主要有以下反應:
反應Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol
反應Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反應Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
①△H3=____kJ/mol。
②在恒定壓強、T1溫度下,將6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密閉容器中發(fā)生I、Ⅲ反應,5 min后反應達到平衡狀態(tài),此時CH3OH(g) 物質(zhì)的量為2mol,CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量為0.5mol;則T1溫度時反應I的平衡常數(shù)Kc的計算式為______。
③恒壓下將CO2和H2按體積比1:3混合,在不同催化劑作用下發(fā)生反應I和反應III,在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如下圖 。其中:CH3OH的選擇性=×100%
在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是_____________。
A.210℃ B. 230℃ C.催化劑CZT D.催化劑CZ(Zr-1)T
(2)一定條件下,可以通過CO與SO2反應生成S和一種無毒的氣體,實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收,寫出該反應的化學方程式___________。在不同條件下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示:
①圖中三組實驗從反應開始至達到平衡時,反應速率v(CO)最大的為_____(填序號)。
②與實驗a相比,c組改變的實驗條件可能是___________。
(3)“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中,測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關(guān)系如圖所示,b點時溶液pH=7,則n(NH4+):n(HSO3)=________。
(4)間接電化學法可除NO。其原理如圖所示,寫出電解池陰極的電極反應式(陰極室溶液呈酸性)_____。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)實驗室在配制Cu(NO3)2的溶液時,常將Cu(NO3)2固體先溶于較濃的硝酸中,再用蒸餾水稀釋到所需的濃度,其目的是____;
(2)FeCl3可用作凈水劑,其原理是(用離子方程式表示)____;將Al2(SO4)3溶液蒸干,最后得到的主要固體物質(zhì)是____(寫化學式)。
(3)已知草酸是二元弱酸,常溫下測得0.1mol/L的KHC2O4的pH為4.8,則此KHC2O4溶液中c(C2O42-)____c(H2C2O4)(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(4)某小組同學探究飽和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反應的實驗。打開活塞向燒瓶中的NaClO加入飽和KAl(SO4)2溶液,產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是____(請用反應的離子方程式表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】連二亞硫酸鹽(如ZnS2O4)在工業(yè)中用作漂白劑、解毒劑、吸氧劑等,用途十分廣泛。
Ⅰ.制取ZnS2O4溶液和晶體
控制3545℃進行反應,原理為:Zn+2SO2=ZnS2O4。
(1)下列四種制備SO2的方案中最佳選擇是___________。
(2)停止電加熱,儀器3放入一定量乙醇,制得ZnS2O4晶體,主要原因是_________。
Ⅱ.測定產(chǎn)率
(3)儀器4中加入mg鋅粉與一定量的水,電加熱并啟動磁力攪拌器5。一段時間后,待固體物質(zhì)完全消失時,關(guān)閉活塞和止水夾。取ZnS2O4晶體的十分之一放于真空容器中,加適量的水、通適量氧氣使其恰好轉(zhuǎn)化為Zn(HSO4)2和Zn(HSO3)2固體,然后加入足量的硫酸,通過測定生成氣體的體積來求算ZnS2O4晶體的產(chǎn)率。請回答下列相關(guān)問題:
①測定裝置中,導管A的作用:一是________;二是________。
②為提高測定的準確度,儀器B中最宜選用_____________。
A.飽和食鹽水 B.飽和NaHSO3溶液 C. 飽和澄清石灰水 D.98.3%的濃硫酸
③用圖中量氣管讀數(shù)為起點,若終點讀數(shù)為17.60mL,且實驗溫度下氣體摩爾體積為VmL.mol-1,可得出ZnS2O4的產(chǎn)率為 ____________%。
(4)如果反應溫度超過45℃,會導致ZnS2O4分解,儀器4中有黃色沉淀、白色沉淀且伴隨著氣泡生成,則ZnS2O4分解的化學方程式為________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學方程式分別為:
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-89.3kJ/mol
相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時,放出熱量最少的是( )
A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A.ns能級上單個電子的能量不一定高于能級上單個電子的能量
B.基態(tài)C原子的電子排布式違反了洪特規(guī)則
C.基態(tài)Sc原子的電子排布式違反了能量最低原理
D.基態(tài)Ti原子的電子排布式違反了泡利原理
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】測定Cu(NO3)2nH2O的結(jié)晶水含量,下列方案中肯定不可行的是( )
A.稱量樣品→加熱→冷卻→稱量CuO
B.稱量樣品→加熱→冷卻→稱量Cu(NO3)2
C.稱量樣品→加熱→用已知質(zhì)量的無水氯化鈣吸收水蒸氣并稱量
D.稱量樣品→加NaOH→過濾→加熱→冷卻→稱量CuO
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com