最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。
(l)用CH4还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
CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式为 。
(2)用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为:2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0,起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO2(g),在不同条件下,测得各物质的浓度变化状况如下图所示。
①0?10min内,以CO2表示的平均反应速率v(CO2)= 。
②0~10min,10?20 min,30?40 min三个阶段NO2的转化率分别为α1、α2、α3,其中最小的为 ,其值是 。
③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K= 。
④第10min时,若只改变了影响反应的一个条件,则改变的条件为 (填选项字母)。
A.增加C(s)的量 B.减小容器体积 C.加入催化剂
⑤20~30min、40?50 min时体系的温度分别为T1和T2,则T1_____T2(填“> “<”或“=”), 判断的理由是 。
(1)CH4(g ) +2NO2 ( g ) =N2 ( g )+ CO2 (g ) +2H2O (l ) ΔH= -955 kJ /mol (2分,只要有错该空即不能得分。)
(2)①0.02 mol/(L· min) (2分,数值、单位各1分)
②α1 (1分) 20% (2分)
③ 0.675 (2分,不写单位不扣分,写错单位扣1分)
④ C (2分)
⑤ > (1分) 此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动(2分,平衡正向移动、该反应为放热反应两个给分点,各1分。)
解析试题分析:(1)根据盖斯定律,方程式①+②-③×4可得目标方程式,反应热作相应变化即可。
(2)①根据图像,10min时CO2的浓度为0.2mol/L,则以CO2表示的反应速率为=0.02mol/(L·min)。
②根据图像,0~10min内,NO2的转化率α1==20%
10~20min内,NO2的转化率α2==50%
30~40min内,NO2的转化率α3==25%
③反应在20min时达到平衡,根据。
④根据图像,10~20min内反应速率加快,平衡仍正向移动。增加固体C不影响反应速率,A错;减小容器体积,则增大压强,平衡逆向移动,B错;加入催化剂可加快反应速率,但不影响平衡,C正确。
⑤20~30min、40?50 min是体系的两个平衡状态,由题意可知改变温度使平衡发生移动,40?50 min时的平衡与20~30min时的平衡相比,平衡正向移动,因反应是放热反应,故降低温度平衡正向移动,T1>T2。
考点:考查盖斯定律,热化学方程式书写,图像分析,反应速率计算,转化率计算,化学平衡常数计算,影响化学平衡和化学反应速率因素。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(8分)(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料。将NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应,生成肼、NaCl和水,该反应的化学方程式是_____________________________。
(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量气体,并放出大量热。已知:H2O(l)H2O(g) ΔH=" +44" kJ/mol。12.8 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。
①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式______________________。
②则16 g液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是___________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知反应:3I-(aq)+S2O82-(aq) I3-(aq)+2SO42-(aq)+Q
(1)写出反应的平衡常数表达式:K= 。
(2)如图表示反应过程中有关物质的能量,则反应过程中的Q 0(填>、<、=);(I)、(II)两曲线中,使用催化剂的是 曲线。
(3)反应的速率可以用I3-与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。下表是在20℃进行实验时所记录的数据
实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
c(I-)/mol·L-1 | 0.040 | 0.080 | 0.080 | 0.160 | 0.160 |
c(S2O82-)/mol·L-1 | 0.040 | 0.040 | 0.080 | 0.080 | 0.040 |
t/s | 88 | 44 | 22 | 11 | t1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如图:
(1)流程I中,欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,需将粗盐溶解后,按序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品和操作的顺序可以是 。
a.Na2CO3、NaOH、BaCl2、过滤、盐酸 b.NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸
c.NaOH、Na2CO3、BaCl2、过滤、盐酸 d.BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、盐酸
(2)流程II中,电解饱和NaCl溶液的离子方程式为 。通电开始后,阳极区产生的气体是 ,阴极附近溶液pH会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)流程III中,通过反应得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是 ,化学反应方程式是 。
(4)流程IV中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,提纯它的过程如下:将碳酸钠样品加适量水溶解、 、 、过滤、洗涤2-3次,得到纯净Na2CO3?10H2O,Na2CO3?10H2O脱水得到无水碳酸钠,已知:
Na2CO3·H2O(s)==Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=" +473.63" kJ·mol-1
把该过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na2CO3所需的能耗(不考虑能量损失),若生产1molNa2CO3需要耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)==H2O(l) △H = 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
(1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中发生的主要反应有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ?mol-1;
6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ?mol-1;
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ?mol-1;
反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH= kJ?mol-1。
(3)NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。
①由图可以看出,脱硝工艺流程应在 (填“有氧”或“无氧”)条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是 。
(4)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原,写出尿素与NO2反应的化学方程式: 。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为 。若生成1molY,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)已知:
下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于169.8kJ·mol-1 |
B.逆反应活化能一定小于169.8kJ·mol-1 |
C.正反应活化能不小于169.8kJ·mol-1 |
D.正反应活化能比逆反应活化能小169.8kJ·mol-1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol 请回答下列问题:
(1)生成物能量总和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和
(2)若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 572 kJ(填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ.已知1molCu(s)与适量O2(g)发生反应,生成CuO(s),放出157kJ热量。写出该反应的热化学方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(10分)拆开1mol H—H键,1mol N—H键,1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ,391kJ,946kJ:则(1)1mol N2完全反应生成NH3 热量(填:吸收或放出) kJ;(2)理论上,每生成1mol NH3, 热量(填:吸收或放出) kJ;(3)事实上,反应的热量总小于理论值,为什么? 。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
甲烷和氨在国民经济中占有重要地位。
(1)制备合成氨原料气H2,可用甲烷蒸汽转化法,主要转化反应如下:
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
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