【題目】有效去除大氣中的NOx,保護(hù)臭氧層,是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

(1)在沒有NOx催化時(shí),O3的分解可分為以下兩步反應(yīng)進(jìn)行;

O3=O+O2 () O+O3=2O2 ()

第一步的速率方程為v1=k1c(O3),第二步的速率方程為v2=k2c(O3c(O)。其中O為活性氧原子,它在第一步慢反應(yīng)中生成,然后又很快的在第二步反應(yīng)中消耗,因此,我們可以認(rèn)為活性氧原子變化的速率為零。請(qǐng)用k1、k2組成的代數(shù)式表示c(O)=____________

(2)NO做催化劑可以加速臭氧反應(yīng),其反應(yīng)過程如圖所示:

已知:O3(g)+O(g)=2O2(g) ΔH=143 kJ/mol

反應(yīng)1O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH1=200.2 kJ/mol。

反應(yīng)2:熱化學(xué)方程式為____________________________

(3)一定條件下,將一定濃度NOx(NO2NO的混合氣體)通入Ca(OH)2懸濁液中,改變NOx的去除率如圖所示。

已知:NOCa(OH)2不反應(yīng);

NOx的去除率=1×100%

0.30.5之間,NO吸收時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為:___________。

②當(dāng)大于1.4時(shí),NO2去除率升高,但NO去除率卻降低。其可能的原因是__________

(4)若將CONO按不同比例投入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=759.8 kJ/mol,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)隨的變化曲線如圖。

b點(diǎn)時(shí),平衡體系中C、N原子個(gè)數(shù)之比接近________。

a、bc三點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率從小到大的順序?yàn)?/span>________;bc、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)從大到小的順序?yàn)?/span>__________(以上兩空均用a、b、c、d表示)。

③若=0.8,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,則NO的轉(zhuǎn)化率為_____

【答案】 NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g) H2=+57.2kJ/mol NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2NO2-+H2O NO2量太多,剩余的NO2和水反應(yīng)生成NO逸出,導(dǎo)致NO去除率降低 11 c<b<a b=c>d 60%

【解析】

(1)由于活性氧原子變化的速率為零,可認(rèn)為其生成速率等于消耗速率,以此計(jì)算即可;

(2)根據(jù)蓋斯定律將兩個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)相減可得到反應(yīng)2的熱化學(xué)方程式;

(3)NO、NO2Ca(OH)2發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生Ca(NO2)2、H2O;

②根據(jù)二者發(fā)生歸中反應(yīng)的物質(zhì)的量的比及NO2與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3NO分析判斷;

(4)b點(diǎn)時(shí)N2含量最高,說明按方程式計(jì)量關(guān)系反應(yīng),根據(jù)方程式分析C、N個(gè)數(shù)的比;

②根據(jù)坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)的含義及物質(zhì)濃度與物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的關(guān)系分析判斷。利用化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系及該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),利用溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響判斷;

③根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,結(jié)合=0.8,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,計(jì)算平衡時(shí)各種物質(zhì)的濃度,最后根據(jù)轉(zhuǎn)化率的含義計(jì)算NO的轉(zhuǎn)化率。

(1)由于活性氧原子變化的速率為零,可認(rèn)為其生成速率等于消耗速率,v1=k1c(O3), v2=k2c(O3c(O),則k1c(O3)=k2c(O3c(O),所以c(O)=;

(2)反應(yīng)①是O3NO作用下生成NO2O2,NO2在氧原子作用下生成NOO2,反應(yīng)過程中NO參與反應(yīng)后又生成,所以NO作用為催化劑,根據(jù)蓋斯定律將兩個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)相減可得到反應(yīng)2的熱化學(xué)方程式;NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g) H=+57.2 kJ/mol;

(3)NOCa(OH)2不反應(yīng),所以反應(yīng)物有NO、NO2Ca(OH)2,根據(jù)氧化還原規(guī)律,產(chǎn)物為Ca(NO2)2和水,所以離子方程式為:NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2NO2-+H2O

②當(dāng)NO太少,NO2量太多,首先發(fā)生反應(yīng):NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2NO2-+H2O;NO2不能完全吸收,過量的NO2就和水反應(yīng)生成HNO3NO,這樣就導(dǎo)致NO2去除率升高,但NO去除率卻降低;

(4)①當(dāng)反應(yīng)物按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比加入時(shí),平衡時(shí)的N2的體積分?jǐn)?shù)最大,所以b點(diǎn)的平衡體系中C、N原子個(gè)數(shù)比接近11;

②增大CO的濃度增大的倍數(shù)大于NO增大的倍數(shù),使CO轉(zhuǎn)化率降低,所以a、b、c三點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率從小到大的順序?yàn)?/span>c<b<a;由于化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以b、c點(diǎn)的平衡常數(shù)相同,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),N2的體積分?jǐn)?shù)減小,所以T1>T2,平衡逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小,故d點(diǎn)平衡常數(shù)小于bc點(diǎn),所以b、c、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)從大到小的順序?yàn)?/span>b=c>d

③若=0.8,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,假設(shè)開始時(shí)n(NO)=1 moln(CO)=0.8 mol,假設(shè)CO平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了x mol,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量為x molN20.5x mol,則此時(shí)CO(0.8-x) mol,NO(1-x) mol×100%=20%, 解得x=0.6 mol,所以NO的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%。

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】有機(jī)物E(C11H12O2) 屬于芳香酯類物質(zhì),天然物存在于威士忌酒、蘋果酒等中,呈水果及玫瑰香氣,可由下列路線人工合成:

完成下列填空:

(1)A中官能團(tuán)的名稱是________________;C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________。

(2)反應(yīng)③的條件是_______________;反應(yīng)④的類型是_____________________。

(3)寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式:__________________________________________________________________。

(4)如何檢驗(yàn)反應(yīng)②中的A是否完全轉(zhuǎn)化?__________________________________________________________________。

(5)設(shè)計(jì)一條由出發(fā),制備的合成路線(合成路線常用的表示方式為:______________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家艾哈邁德·澤維爾使運(yùn)用激光技術(shù)觀測(cè)化學(xué)反應(yīng)時(shí)原子的運(yùn)動(dòng)成為可能。澤維爾研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)激光脈沖照射NaI時(shí),Na+I兩核間距在1015(埃,1=1×10-10m),呈現(xiàn)離子鍵;當(dāng)兩核靠近約2.8時(shí),呈現(xiàn)共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是(  )

A. NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物

B. 共價(jià)鍵和離子鍵沒有明顯的界限

C. NaI晶體中既有離子鍵,又有共價(jià)鍵

D. 離子晶體可能含有共價(jià)鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】15.4 g H2O的物質(zhì)的量是_____,含有_________個(gè)水分子(用NA表示),含有____mol H。

211.2L NH3(標(biāo)況)約含_____ mol氫原子,_____ g的氮原子。

36.02×1022個(gè)OH 的質(zhì)量為____,含有質(zhì)子的物質(zhì)的量為_____,含有電子的物質(zhì)的量為__

412.4 g Na2RNa0.4 mol,則Na2R的摩爾質(zhì)量為_______,R的相對(duì)原子質(zhì)量為_______。含R的質(zhì)量為1.6 gNa2R,其物質(zhì)的量為________。

5)物質(zhì)的量相同的CO2O2,其所含原子數(shù)目之比為_____,所含氧原子數(shù)目之比為______;質(zhì)量相同的CO2O2,其物質(zhì)的量之比為_________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相對(duì)位置如表所示,其中W元素的原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍。下列說法正確的是

A. 原子半徑大小:Z>Y>X

B. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:W>Y>Z

C. Y單質(zhì)具有殺菌能力,YW可形成化合物WY2

D. W元素和氫元素形成的化合物可與Z單質(zhì)反應(yīng),但不能與Z的氫化物反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用含鈷廢料(主要成分為Co,含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2)制備草酸鈷晶體(CoC2O42H2O)的工業(yè)流程如圖。已知:①草酸鈷晶體難溶于水,②RH為有機(jī)物(難電離)

(1)濾渣I的主要成分是_____________(填化學(xué)式) ,寫出兩種能提高酸浸速率的措施_____________ 、 ___________。

(2) 操作①用到的主要儀器有___________________。

(3) H2O2是種綠色氧化劑,寫出加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________________________

(4)加入氧化鈷的目的是______________________________。

(5)加入(NH4)2C2O4反應(yīng)得到草酸鈷晶體的離子方程式________________________________,過濾得到的草酸鈷晶體需要用蒸餾水洗滌,檢驗(yàn)是否洗滌干凈的方法是__________________________________________。

(6)實(shí)驗(yàn)室可以用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定草酸根離子(C2O42-) ,測(cè)定溶液中C2O42-的濃度, KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液常用硫酸酸化,若用鹽酸酸化,會(huì)使測(cè)定結(jié)果___________(偏高偏低無(wú)影響”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)可逆反應(yīng)2A(s)3B(g) C(g)2D(g) ΔH0,在一定條件下達(dá)到平衡,下列有關(guān)敘述正確的是(   )

①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

②升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v()減小

③壓強(qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),v()、v()不變

④增大B的濃度,v()v()

⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高

A.①②B.C.D.④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組擬合成染料X和醫(yī)藥中間體Y。

已知:

CH3CH2ClCH3CH2CNCH3CH2COOH

1)下列說法正確的是______

A.化合物A能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)B.化合物E具有弱堿性

C.化合物X能發(fā)生加成、取代、還原反應(yīng)

D.化合物Y的分子式為C20H23NO4

2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______

3)寫出D+E→X的化學(xué)反應(yīng)方程式______

4)寫出同時(shí)符合下列條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______

1H-NMR譜和IR譜檢測(cè)表明:

①分子中有4種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子;

②分子中含有苯環(huán)、甲氧基(-OCH3),-CH2Cl

5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)以苯和乙烯為原料制備的合成路線(用流程圖表示,無(wú)機(jī)試劑任選)。合成路線流程圖示例如下:CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】青銅(Cu-Zn)是我國(guó)最早大量使用的合金,其中鋅是現(xiàn)代工業(yè)上常用金屬。某廢催化劑含58.2%SiO2(不溶于水和稀酸)、21.0%ZnO、4.5%ZnS(不溶于水但溶于稀酸)和12.8%CuS(不溶于水也不溶于稀酸)。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,以稀硫酸和H2O2為試劑,回收其中的鋅和銅。

1)第一次浸出時(shí)發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是__________

2)濾渣2__,第二次浸出發(fā)生的反應(yīng)離子方程式是________

3)從濾液1、濾液2中分別得到粗ZnSO4·7H2O、粗CuSO4·5H2O的操作均是____、過濾、洗滌、干燥。

4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到1.5gCuSO4·5H2OM=250 g·mol–1,則銅的回收率為_____

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