活性炭可處理大氣污染物NO。T℃時(shí),在1L密閉容器中加入NO氣體和炭粉,發(fā)生反應(yīng)生成兩種氣體A和B,測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:

 

活性炭/mol

NO/mol

A/mol

B/mol

起始狀態(tài)

2.030

0.100

0

0

2 min時(shí)

2.000

0.040

0.030

0.030

 

(1)2 min內(nèi),用NO表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1

(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______;T℃時(shí),它的平衡常數(shù)K=9/16,則2 min時(shí)反應(yīng)______(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);已知升高溫度時(shí),K增大,則該反應(yīng)為______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(3)為了提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是______。

 

【答案】

(1)0.03

(2)C+2NO CO2+N2   是   吸熱

(3)升高溫度

【解析】

試題分析:(1)v(NO)=∆c(NO)/∆t=(0.100mol•L‾1-0.040mol•L‾1)÷2min=0.03 mol·L-1·min-1。

(2)NO和活性炭(無雜質(zhì))反應(yīng)生成氣體A和B,由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時(shí)C(s)、NO、A、B的物質(zhì)的量變化分別為0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol,故該反應(yīng)為C+2NO CO2+N2;2 min時(shí)Q=c(CO2)c(N2)/c2(NO)=0.03×0.03/0.042=9/16=K,所以反應(yīng)是平衡狀態(tài);已知升高溫度時(shí),K增大,說明升溫平衡向右移動(dòng),則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

(3)升高溫度可以提高反應(yīng)速率,使化學(xué)平衡向右移動(dòng),提高NO的轉(zhuǎn)化率。

考點(diǎn):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的判斷、條件對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響。

 

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:閱讀理解

精英家教網(wǎng)隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%.目前,消除大氣污染有多種方法.
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式
 

(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理.已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)用活性炭還原法處理氮氧化物.有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)?N2 (g)+CO2 (g).某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:

濃度/mol?L-1

時(shí)間/min
NO N2 CO2
0 1.00 0 0
10 0.58 0.21 0.21
20 0.40 0.30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
①10min~20min以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為
 

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
(保留兩位小數(shù)).
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率
 
(填“增大”、“不變”或“減小”).
④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是
 
(填序號(hào)字母).
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變        B. 2v(NO)=v(N2
C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變     D.混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件,過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是
 
.請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出30min至40min的變化曲線
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

汽車尾氣中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的CO.為了減輕大氣污染,人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣:
2NO(g)+2CO(g)
催化劑
2CO2(g)+N2(g)△H=a kJ?mol-1
為了測定在某種催化劑作用下該反應(yīng)的反應(yīng)速率,t1℃下,在一等容的密閉容器中,某科研機(jī)構(gòu)用氣體傳感器測得了不同時(shí)間的NO和CO的濃度如表1(CO2和N2的起始濃度為0).
表1
時(shí)間/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/×10-4mol?L-1 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/×10-3mol?L-1 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
回答下列問題:
(1)在上述條件下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則正反應(yīng)必然是
 
反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”).
(2)前3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=
 
;t1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(3)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)改變下列條件,能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
 

A.選用更有效的催化劑             B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度             D.縮小容器的體積精英家教網(wǎng)
(4)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑的比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.根據(jù)表2設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測得混合氣體中NO的濃度隨時(shí)間t變化的趨勢(shì)如圖1所示:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T/℃ NO初始濃度/mol?L-1 CO初始濃度/mol?L-1 催化劑的比表面積/m2?g-1
350 1.20×10-2 5.80×10-2 124
280 1.20×10-2 5.80×10-2 124
280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)依次為
 

(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ?mol-1   
 2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0kJ?mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ?mol-1
則處理汽車尾氣反應(yīng)中的a=
 

(6)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物,有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H4.向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,在t2℃下反應(yīng),
有關(guān)數(shù)據(jù)如表3.
NO N2 CO
起始濃度mol.L-1 0.10 0 0
平衡濃度/mol.L-1 0.04 0.03 0.03
平衡后升高溫度,再次達(dá)到平衡測得容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則△H4
 
O(填“>”、“=”或“<”).

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年湖南省高考適應(yīng)性測試(理綜)化學(xué)部分 題型:填空題

[化學(xué)——化學(xué)與生活](15分)
下列內(nèi)容都與人們的生活和健康密切相關(guān),請(qǐng)根據(jù)要求填空:
(1)學(xué)生要注意合理膳食,注意食品的多樣化,防止某種營養(yǎng)成分過多或過少。請(qǐng)回答下列問題:
①大米的主要成分在人體內(nèi)最終變成了            (填名稱)而被人體吸收。
②壞血病是由于缺乏維生素C而引起的,下列有關(guān)維生素C的說法正確的是         。
A.維生素C是脂溶性維生素,易在體內(nèi)積存
B.維生素C可作食品添加劑
C.維生素C雖然被稱為抗壞血酸,但它的水溶液并不呈酸性
D.維生素C在水溶液中或受熱時(shí)很容易被氧化,所以生吃新鮮蔬菜要比熟吃時(shí)維生素C的損失少
③蔬菜、水果中維生素C的含量較高,缺乏維生素C的同學(xué)在膳食中應(yīng)該增加蔬菜、水果的攝入量,許多蔬菜、水果(如檸檬酸等)是                 (填“酸性食物”或“堿性食物”)。
(2)下表是我國部分城市空氣質(zhì)量周報(bào),閱讀并回答下列問題:

城市
污染
指數(shù)
首要
污染物
空氣質(zhì)量級(jí)別
城市
污染
指數(shù)
首要
污染物
空氣質(zhì)量級(jí)別
北京
92
TSP
II
濟(jì)南
76
TSP
II
天津
82
TSP
II
武漢
83
NOx
II
哈爾濱
96
TSP
II
重慶
98
SOx
II
上海
74
NOx
II
長沙
61
TSP
II
注:TSP——空氣中的飄塵
①最容易出現(xiàn)酸雨的城市是______;為減少城市酸雨的產(chǎn)生,可采取以下措施中的     。
A.禁止用煤作燃料
B.改善燃煤質(zhì)量,限制高硫煤炭的開采
C.向已酸化的土壤中加石灰
D.調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),加快開發(fā)和利用新能源。
②汽車尾氣(含有CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染物,治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器,其特點(diǎn)是使CO與NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,寫出CO與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________
______________________________。
(3)水是生命之源,動(dòng)植物的生命活動(dòng)與其密切相關(guān),回答下列問題:?
①工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法正確的是               
選項(xiàng)
污染物
處理措施
方法類別
A
廢酸
加氫氧化鈉中和
中和法
B
Cu2+等重金屬離子
加硫酸鹽沉降
沉淀法
C
含苯廢水
用活性炭吸附
物理法
D
懸浮物
加明礬
混凝法
②我省湘江流域工廠較多,如果污水處理不當(dāng),容易造成工業(yè)污染。我國工業(yè)廢水中幾種污染物的最高允許排放濃度如下表:
污染物



主要存在形式
Hg2+
Cd2+
Pb2+
最高允許排放濃度/(mg·dm3
0.05
0.1
1.0
現(xiàn)有某工廠每日排放的污水中汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(1×106)%,鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(2×105)%,鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(5×105)%(設(shè)該污水的密度為1 g/cm3)。根據(jù)計(jì)算該廠三項(xiàng)污染物中         超標(biāo)。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河北省邯鄲市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重國家擬于十二五期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。

1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知

CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)??? H= -574 kJ·mol1

CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)??? H= -1160 kJ·mol1

H2O(g) = H2O(l)???? H= -44.0 kJ·mol1

寫出CH4(g)NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)H2O(1)的熱化學(xué)方程式?????????? 。

2利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含Fe2+Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為????????????????????????????????? 。

??? 濃度/mol·L1

時(shí)間/min

NO

N2

CO2

0

1.00

0

0

10

0.58

0.21

0.21

20

0.40

0.30

0.30

30

0.40

0.30

0.30

40

0.32

0.34

0.17

50

0.32

0.34

0.17

 

3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:

10min~20minv(CO2) 表示的平均反應(yīng)速率為 ??????????????????????

根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為???   ??? (保留兩位小數(shù))。

一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率?????? (填增大不變減小) 。

下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是           (填序號(hào)字母)。

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

B2v(NO) = v(N2)

C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變

D.混合氣體的密度保持不變

30min末改變某一條件,過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是?????????? 。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出30min40min 的變化曲線。

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014屆黑龍江省高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。

(1) 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)    ⊿H= -574 kJ·mol1

②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)    ⊿H= -1160 kJ·mol1

③H2O(g) = H2O(l)     △H= -44.0 kJ·mol1

寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式                   。

(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為                                  。

(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:

    濃度/mol·L1

時(shí)間/min

NO

N2

CO2

0

1.00

0

0

10

0.58

0.21

0.21

20

0.40

0.30

0.30

30

0.40

0.30

0.30

40

0.32

0.34

0.17

50

0.32

0.34

0.17

①10min~20min以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為                        。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為          (保留兩位小數(shù))。

③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率       (填“增大”、“不變”或“減小”) 。

④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是           (填序號(hào)字母)。

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變        B. 2v(NO) = v(N2)

C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變    D.混合氣體的密度保持不變

⑤30min末改變某一條件,過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是            。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出30min至40min 的變化曲線。

 

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