【題目】空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物為PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物質(zhì)。研究脫硝(除NOx)技術(shù)和脫硫(除SO2)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn),對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。

(1)已知催化劑存在的條件下H2可以將NO還原為N2。下圖是一定條件下H2還原NO生成N2和1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________ 。(ΔH用E1、E2、E3表示)

(2)升高溫度絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率卻隨著溫度的升高而減小。某化學(xué)小組為研究該特殊現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因,查閱資料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:

I.2NO(g)N2O2(g)(快); v1正=k1正.c2(NO); v1逆=k1逆.c(N2O2) △H1<0

II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢); v2正=k2正.c(N2O2)c(O2); v2逆=k2逆.c2(NO2) △H2<0

請(qǐng)回答下列問題:

①一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請(qǐng)寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________________。

②決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng) II,反應(yīng) I的活化能E1與反應(yīng) II的活化能E2的大小關(guān)系為E1___E2(填“>”、“<”或“=”)。根據(jù)速率方程分析,升高溫度該反應(yīng)速率減小的原因是___

A.k2正增大,c(N2O2)增大

B.k2正減小,c(N2O2)減小

C.k2正增大,c(N2O2)減小

D.k2正減小,c(N2O2)增大

③由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到v2正~c(O2)的關(guān)系可用圖表示。當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為____(填字母)。

(3)我國科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng):H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中發(fā)生的反應(yīng)為:

①裝置中H+__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中發(fā)生的反應(yīng)為______________________________________

【答案】 )2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=2(E1-E2)kJ·mol 1 < C d 乙池 甲池 H2S+=3I+S↓+2H+

【解析】分析本題是對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的綜合考察。根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算,正反應(yīng)活化能與逆反應(yīng)活化能的差值為反應(yīng)熱;利用反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v=v進(jìn)行反應(yīng)平衡常數(shù)的計(jì)算;根據(jù)圖示可知,氧氣變?yōu)檫^氧化氫,發(fā)生還原反應(yīng),該極為電解池的陰極,硫化氫變?yōu)閱钨|(zhì)硫,發(fā)生氧化反應(yīng),該極為電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),氫離子向陰極移動(dòng),據(jù)此解答此題。

詳解(1)正反應(yīng)活化能為E3-E2 ,逆反應(yīng)活化能為E3- E1;生成1 mol水蒸氣,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=(E3-E2)-(E3- E1)=(E1-E2)kJ·mol 1,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:H2(g)+NO(g)=1/2N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol 1或?yàn)?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=2(E1-E2)kJ·mol 1;正確答案:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=2(E1-E2)kJ·mol 1。

(2)①I.2NO(g)N2O2(g)(快); v1正=k1正.c2(NO); v1逆=k1逆.c(N2O2) △H1<0

II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢); v2正=k2正.c(N2O2)c(O2); v2逆=k2逆.c2(NO2) △H2<0

由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正= v1逆、v2正= v2逆,所以v1正×v2正= v1逆×v2逆,即

k1正.c2(NO)×k2正.c(N2O2)c(O2)= k1逆.c(N2O2)× k2逆.c2(NO2),則有:K= c2(NO2)/ c2(NO)×c(O2)=;正確答案:

②因?yàn)闆Q定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng)II,所以反應(yīng)I的活化能E1遠(yuǎn)小于反應(yīng)II的活化能E2;決定反應(yīng)速率的是反應(yīng)II,而溫度越高k2正增大,反應(yīng)速率加快二氧化二氮的濃度減少,導(dǎo)致兩者的積減小;正確答案:< ;C。

③v2正升高到某一溫度時(shí)v2正減小,平衡逆向移動(dòng),氧氣的濃度增大,所以反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為d正確答案d。

(3) ①從示意圖中看出,電子流向碳棒一極,該極為正極,氫離子從乙池移向甲池;正確答案:乙池甲池。

②乙池溶液中,硫化氫與I3-發(fā)生氧化還原反應(yīng):硫化氫失電子變?yōu)榱騿钨|(zhì),I3-得電子變?yōu)镮,離子反應(yīng)為H2S+I3-=3I+S↓+2H+;正確答案:H2S+I3-=3I+S↓+2H+

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】用圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當(dāng)線路中有1.20mol電子通過時(shí),甲電極增重并有4.48L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,后同)氣體生成,乙電極同時(shí)生成氣體7.84L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質(zhì)的量之比為

A. 2:1 B. 4:1 C. 2:3 D. 4:3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫時(shí),向20mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的體積與溶液pH的變化如圖所示。下列說法正確的是

A. a點(diǎn)的pH=1

B. b點(diǎn)時(shí),c (CH3COO)=0.05mol/L

C. c點(diǎn)時(shí),V(NaOH)=20mL

D. 反應(yīng)過程中的值不斷增大

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上常用水蒸氣蒸餾的方法(蒸餾裝置如圖)從植物組織中獲取揮發(fā)性成分。這些揮發(fā)性成分的混合物統(tǒng)稱精油,大都具有令人愉快的香味。從檸檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是檸檬烯(檸檬烯)。提取檸檬烯的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

(1)將1~2個(gè)橙子皮剪成細(xì)碎的碎片,投入乙裝置中,加入約30 mL水

(2)松開活塞K。加熱水蒸氣發(fā)生器至水沸騰,活塞K的支管口有大量水蒸氣冒出時(shí)旋緊,打開冷凝水,水蒸氣蒸餾即開始進(jìn)行,可觀察到在餾出液的水面上有一層很薄的油層。

下列說法不正確的是( )

A. 當(dāng)餾出液無明顯油珠,澄清透明時(shí),說明蒸餾完成

B. 蒸餾結(jié)束后,為防止倒吸,立即停止加熱

C. 長玻管作安全管,平衡氣壓,防止由于導(dǎo)管堵塞引起爆炸

D. 要得到純精油,還需要用到以下分離提純方法:萃取、分液、蒸餾

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑,其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物,通過與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。

已知:①Se+2H2SO4()===2SO2↑+SeO2+2H2O;

2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO42—+4H+。

(1) Se與濃H2SO4的反應(yīng)中,氧化劑是________________,還原劑是_______________。當(dāng)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L SO2氣體生成時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。

(2)依據(jù)反應(yīng)①、②判斷SeO2、濃H2SO4、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是______________________。

(3)用單線橋法標(biāo)出反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_____________________________。

(4)SeO2、KIHNO3發(fā)生如下反應(yīng):SeO2+KI+HNO3―→Se+I(xiàn)2+KNO3+H2O配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物H是一種重要的有機(jī)合成中間體,由化合物A合成H的一種路線如下:

已知:RCHCl2 RCHO回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱為___________。

(2)G生成H的反應(yīng)類型為__________,F(xiàn)中官能團(tuán)名稱是_____________。

(3)由A生成B的化學(xué)方程式____________________________,合成過程中D生成E的作用是_____________________。

(4)滿足下列條件的H的同分異構(gòu)體有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為6:2:2:1:1:1:1的結(jié)構(gòu)簡式___________。

①能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),能夠發(fā)生水解反應(yīng),水解后的產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

②分子中只有一個(gè)環(huán) ③苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,分子中含有兩個(gè)甲基。

(5) 己知,參照上述合成路線,以為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的路線__________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),最合理的選項(xiàng)是

選項(xiàng)

A中的物質(zhì)

B中的物質(zhì)

C中收集的氣體

D中的物質(zhì)

A

濃氨水

CaO

NH3

H2O

B

濃鹽酸

MnO2

Cl2

NaOH溶液

C

稀硝酸

Cu

NO2

H2O

D

濃硫酸

Na2SO3

SO2

NaOH溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,0.2 mol/L的一元堿BOH與等濃度鹽酸等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示。下列說法正確的是( )

ABOH為強(qiáng)堿

B.該混合液pH=7

C.該混合溶液中:c(B)c(Y)c(Cl)

D.圖中X表示BOH,Y表示H,Z表示OH

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置,測定葡萄糖還原新制氫氧化銅所得紅色物質(zhì)的組成。下列說法中正確的是

A. 將裝置a中的Zn換成CaCO3也可制備CO2氣體

B. 若撤去b裝置,則會(huì)導(dǎo)致該物質(zhì)含氧量測定結(jié)果偏低

C. 只需稱量裝置d反應(yīng)前后的質(zhì)量就可確定該物質(zhì)的組成

D. 裝置e的作用是防止空氣中的H2O、CO2等進(jìn)入裝置d中

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案