【題目】碳和氮是地球上含量豐富的兩種元素。其氧化物的化學(xué)熱力學(xué)、動力學(xué)研究有助于人類充分利用化石燃料,消除氧化物對環(huán)境的負(fù)面影響。

1下圖是25℃,101kPa時,1molNO2氣體和1molCO反應(yīng)生成CO2NO過程中能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________。

2在不同溫度下,向2L密閉容器中加入1molNO1mol活性炭,發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),達(dá)到平衡時的數(shù)據(jù)如下:

溫度

n(C)/mol

n(CO2)/mol

T1

0.3

T2

0.6

請回答下列問題:

①T1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。

②T2時,下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填序號)。

Av(CO2)=2v(NO) B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

C.混合氣體的密度不再變化 DN2CO2的物質(zhì)的量之比不再變化

③T2時,若達(dá)平衡后再充入0.4molNO0.3molCO2,平衡向___________(正向”“逆向”)移動。

H<O,T1___________T2(“>”“<”)。

3電解法處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸。實驗室模擬電解法吸收NOx的裝置如右圖所示:

若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實驗,寫出NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式________________。

若有標(biāo)況下2.24LNO被吸收,通過陽離子交換膜的H+___________mol。

【答案】 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H=-(b-a)kJ/mol BC 正向 > NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ 0.3

【解析】(1)根據(jù)圖可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),焓變△H=(+a-b)kJ/mol,熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H=-(b-a)kJ/mol

2根據(jù)已知條件,列出T1時反應(yīng)的三段式

容器體積為2L平衡時c(NO)=0.2mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.15mol/L,K==。

變量不變則平衡。A、當(dāng)v(CO2)∶v(NO)=1∶2,即2v(CO2)=v(NO)時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯誤;B、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=氣體的質(zhì)量÷氣體的物質(zhì)的量,由于氣體的質(zhì)量是變量,物質(zhì)的量不是變量,故平均相對分子質(zhì)量為變量,變量不變達(dá)平衡,故B正確;C、混合氣體的密度為變量,變量不再改變則平衡,故C正確;D、無論平衡與否,N2、CO2的物質(zhì)的量之比一直是1∶1,不能作為平衡的標(biāo)志,故D錯誤。故選BC。

③T2平衡時,容器中碳的物質(zhì)的量為0.6mol,列出平衡三段式:

容器體積為2L,平衡時c(NO)=0.1mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.2mol/LT2時,K==4;再充入0.4molNO0.3molCO2,瞬間c(NO)=(0.2+0.1)÷2=0.2mol/L,c(CO2)= (0.4+0.3)÷2=0.35mol/L,c(N2)=0.2mol/L,則Qc==K2,反應(yīng)正向進(jìn)行。

T1時,K=,T2時,K2=4;又H<O,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)減小,則T1T2;

(3)①根據(jù)圖知,電解時,左室電極上產(chǎn)生H2,則左邊電極為水電離出的H+放電,左室為陰極室,右室為陽極室。該裝置可以回收硝酸,陽極上通入的是NOx,則陽極上NOx,失電子生成硝酸;NO2放電的電極反應(yīng)為NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;
標(biāo)況下2.24LNO0.1molNO,NO放電的陽極反應(yīng)式為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,有0.4mol H+、0.1mol NO3-生成,根據(jù)溶液電中性原理,應(yīng)有0.3mol H+通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室,故答案為:0.3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】石油產(chǎn)品含有多種含硫物質(zhì),如H2S、COS等。

(1)一種脫硫工藝為:真空K2CO3-克勞斯法。

①K2CO3溶液吸收H2S的反應(yīng)為K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值為1gK=___。

(已知:H2CO3 lgK1=-6.4, lgK2=-10.3;H2S 1gK1=-7,lgK2=-19)

②已知下列熱化學(xué)方程式:

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H1 =-1172kJ·mol-1

2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H2 =-632kJ·mol-1

克勞斯法回收硫的反應(yīng)為SO2氣體和H2S氣體反應(yīng)生成S(s),則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________________。同時,COS發(fā)生水解反應(yīng): COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H>0,結(jié)合以上兩個反應(yīng),克勞斯法選擇反應(yīng)溫度為300℃,溫度低有利于____,但溫度過低會使硫析出,降低催化劑活性,反應(yīng)過慢,以及不利于_______________。

(2)石灰石料漿作為脫硫劑可有效吸收廢氣中的SO2,將CO2氣體通入石灰石料漿罐對CaCO3脫硫劑進(jìn)行活化處理可明顯提高CaCO3脫硫的效率,活化后的主要脫硫反應(yīng)之一為:2Ca2++2SO2+O2+3H2O = 2CaSO4·H2O+4H+。

①廢氣經(jīng)脫硫后,除水蒸氣外,________(填氣體化學(xué)式)含量明顯增多。

②其他條件一定,物料比為1.2時,脫硫反應(yīng)的速率受Ca2+濃度的影響。圖中a點是Ca(OH)2為脫硫劑時的脫硫效率,曲線表示CaCO3活化時間對脫硫效率的影響。

I.CaCO3與SO2反應(yīng)的速率明顯低于Ca(OH)2與SO2反應(yīng)的速率,其原因是________。

II.a點和b點脫硫效率接近的原因是________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】還原鐵粉是化工生產(chǎn)及實驗室中常用的還原劑。工業(yè)上以綠礬為原料制備還原鐵粉的工藝如下:

回答下列問題:

(1)酸溶過程中硫酸的作用是________________________

(2)轉(zhuǎn)化的目的是制得FeCO3,加液時應(yīng)將(NH4)2CO3溶液加入到FeSO4中,原因是_____________。

(3)轉(zhuǎn)化過程中溫度不超過35℃,原因是___________________________ 。

(4)生成的FeCO3沉淀需充分洗滌,檢驗洗滌是否完全的方法是___________________

(5)將FeCO3濁液暴露在空氣中,固體表面變?yōu)榧t褐色,同時釋放出CO2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________

(6)在焙燒過程中需加入CaCO3進(jìn)行脫硫處理。下圖為加CaCO3和不加CaCO3對還原鐵粉產(chǎn)率的影響,據(jù)圖分析CaCO3的另一作用為________________________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有部分元素的性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)如下表:

元素編號

元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)

T

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍

X

常溫下單質(zhì)為雙原子分子,分子中含有3對共用電子對

Y

M層比K層少1個電子

Z

第3周期元素的簡單離子中半徑最小

(1)元素T在元素周期表中的位置是________。

(2)元素Y與元素Z相比,金屬性較強(qiáng)的是______(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是______(填序號)。

a.Y單質(zhì)的熔點比Z單質(zhì)低 b.Y的化合價比Z低

c.Y單質(zhì)與水反應(yīng)比Z單質(zhì)劇烈 d.Y最高價氧化物的水化物的堿性比Z強(qiáng)

(3)上述四種元素中有2種元素能形成一種淡黃色的固體,該化合物的電子式是________,所含化學(xué)鍵的類型有________。

(4)元素T和氫元素以原子個數(shù)比1∶1化合形成化合物Q,元素X與氫元素形成的化合物W氣態(tài)時的密度與氧氣相等(同溫同壓),Q與W發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成X單質(zhì)和T的另一種氫化物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在合理的膳食中,糖類、脂肪和蛋白質(zhì)三者供熱能由多到少的順序是( 。
A.糖類、蛋白質(zhì)、脂肪
B.脂肪、糖類、蛋白質(zhì)
C.蛋白質(zhì)、脂肪、糖類
D.糖類、脂肪、蛋白質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙二酸俗稱草酸,其鈉鹽和鉀鹽易溶于水,鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色、熔點為101℃。易溶于水,150℃-160℃大量升華,170℃以上分解;卮鹣铝袉栴}:

1甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物,裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是__________________________,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有______________,裝置B的主要作用是_____________________________________。

2乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有H2OCO,為進(jìn)行驗證,選用下圖中的裝置進(jìn)行實驗。

實驗裝置連接的合理順序為a→___________________→k(填小寫字母),能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是______________________________________________________________,草酸晶體受熱分解的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________

3用酸性KMnO4溶液滴定反應(yīng)結(jié)束后的F溶液,測定Na2C2O4的濃度

實驗步驟:取20.00mLF中的溶液于錐形瓶中,再向錐形瓶中加入足量稀H2SO4,0.1600mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定,滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶被25.00mL。

高錳酸鉀溶液應(yīng)裝在_________(酸式堿式”)滴定管中。

滴定終點的現(xiàn)象是_______________________________________________________。

計算F溶液中Na2C2O4的物質(zhì)的量濃度為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物F用于制造香精,可利用下列路線合成。

回答下列問題:

1A的化學(xué)名稱是______________。

2B的結(jié)構(gòu)簡式是______________,D中官能團(tuán)的名稱是_____________。

3中屬于取代反應(yīng)的有________________(填序號)。

4反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________

5C有多種同分異構(gòu)體,與C具有相同官能團(tuán)的有_________(不包括C),其中核磁共振氫譜為四組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_________(任寫一種)。

6參照上述合成路線,以為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計制備的合成路線。_____________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)有多種同分異構(gòu)體,其中屬于酯類且氯原子直接連接在苯環(huán)上的同分異構(gòu)體有多少種(不考慮立體異構(gòu))

A19 B9 C15 D6

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,反應(yīng)2A(g) B(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))在密閉容器中達(dá)到平衡,平衡后c(A)/c(B)=a,若改變某一條件,足夠時間后反應(yīng)再次達(dá)到平衡狀態(tài),此時c(A)/c(B)=b,下列敘述正確的是( )
A.在該溫度下,保持容積固定不變,向容器內(nèi)補充了B氣體,則a<b
B.若a=b,則改變條件可能使用了催化劑
C.若其他條件不變,升高溫度,則有a<b
D.若保持溫度、壓強(qiáng)不變,充入惰性氣體,則有a>b

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