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2012年冬季,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注,其中NOx、CO、SO2是主要污染性气体。
I.汽车内燃机工作时发生的反应是导致汽车尾 气中含有NO的重要原因之一。
(1)有人欲选用合适的催化剂,使反应2NO(g)=N2(g)+O2(g)能较快进行以达到除去NO的目的。你认为该反应能否自发进行      (填“能”或“不能”)。
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的NO气体转化成无毒气体,相关反应的平衡常数可表示为
,此反应为放热反应。在一定温度下,10L某密闭容器中发生上述反应,各物质的物质的量的变化情况如下表

①根据土表数据计算0~4s间用NO表示的平均速率v(NO)=     ;达到化学平衡时两种反应物的转化率是否相等     (填“相等”或“不相等”)。
②在5~6s时,若K增大,5s后正反应速率    (填“增大”或“减小”)
③在5~6s时,若K不变,以上各物质的物质的量变化原因可能是       
A.选用更有效的催化剂      B.缩小容器的体积
C.降低CO2浓度            D.升高温度 
II为探究硫在氧气中燃烧的产物里是否有SO3,某化学兴趣小组在绝热环境下进行了定量实验探究。探究实验的相关数据如下

(3)对数据进行分析可知,等质量的硫在纯氧中燃烧产生的SO3比在空气中燃烧产生的SO3        (填“多”或“少”),原因可能是      
A.纯氧中氧气浓度高,有利于化学平衡向右移动
B.化学反应
C.纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,不利于化学平衡
向右移动
D.3g硫在纯氧中燃烧比3g硫在空气中燃烧放出的热量多,不利于化学平衡
向右移动

(14分)
能 (2分)
①0.0225mol·L-1·s-1(2分);不相等(2分)
②减小(2分)
③BC(2分)
(3)少(2分);BC(2分)

解析试题分析:
(1)该反应是放热反应,能自发进行。
(2)①v(NO)=△c/△t=0.0225mol·L-1·s-1;两物质的起始量不同,转化量相同,所以转化率不同。
②该反应是放热反应,只有温度下降才能使K增大,温度下降v减小。
③分析数据,平衡应该正向移动,A.使用催化剂不改变平衡,错误;D.升高温度,K改变,错误。
(3)对数据进行分析可知,等质量的硫在纯氧中燃烧产生的SO3比在空气中燃烧产生的SO3少,用BC项内容可以解释。
考点:本题以科学情景为基础,考查了化学反应的方向、限度,化学平衡的移动、计算、平衡常数知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式=                       
(2)该反应为           反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是   (多选扣分)。
a.容器中压强不变            b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)    d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
              ℃。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)(1)在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol发生反应:
随温度(T)、压强(P)和时间(t)的变化曲线如图所示。请回答下列问题:

①曲线I、II、III对应反应从开始到平衡时用CO2表示的平均反应速率分别为,则三者大小关系为______________。
②该反应△H__________0(填“>”、“=”或“<”);曲线II对应平衡常数K=_________;曲线II对应的反应达平衡后,再通入2molNO和2molCO并保持温度不变,则再达平衡时NO的转化率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)①25℃时,将0.2mol/L的HCOOH溶液与0.2mol/L的NaOH   溶液等体积混合,充分反应后测得溶液pH为________(填“>”、“=”或“<”),则HCOO-的水解平衡常数(Kh)可近似表示为______________(用含a的代数式表示)。
②一定温度下,0.2mol/Lr HCOOH溶液加水稀释过程中,下列各项中随着加水量的增加而减小的是____________(填写字母序号)。
a.       b.      c.     d.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:

温度/℃
 
700
 
900
 
830
 
1000
 
1200
 
平衡常数
 
1.7
 
1.1
 
1.0
 
0.6
 
0.4
 
回答下列问题:
(1) 830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)="0.003" mol·L-1·s-1,则6s时c(A)=________mol·L-1, C的物质的量为______ mol;此时,正反应速率_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反应速率。
(2)在恒容密闭容器中判断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变     b.气体的密度不随时间改变
c. c(A)不随时间改变     d.单位时间里生成c和D的物质的量相等   
(3)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为___________________。
(4)绝热容器不与外界交换能量,在恒容绝热条件下,进行2M(g)+N(g)2P(g)+Q(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:__________________________________________________________________________________。
物  质
 
M
 
N
 
P
 
Q
 
起始投料/mol
 
2
 
1
 
2
 
0
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)常温下,将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:

组别
一元酸
NaOH
pH

c(HX)=0.1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=9

c(HY)=c1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=7
 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸,则HY溶液的c1        (填“<”、“=”或“>”)0.1。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N2的最佳转化率,应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                                 
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO2发生反应的化学方程式为                                                    
(3)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)  +  2H2(g)    CH3OH(g)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
523K
573K
623K
平衡常数(K)
2.041
0.270
0.012
 
①由表中数据判断△H        0(填“<”、“=”或“>”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为          
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H2和CH3OH的浓度随时间变化的曲线,并进行适当的标注。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经 2 s(秒)后测得C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,则:① 用物质 A 表示的反应的平均速率       ② 2 s 时物质 B 的浓度为          

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用。
(1)某小组进行工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的模拟研究,在1L密闭容器中,分别加入0.1mol N2和0.3mol H2。实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示。

实验②从开始到达到平衡状态的过程中,用H2表示的平均反应速率为        。与实验①相比,.实验②所采用的实验条件可能为   (填字母),实验③所采用的实验条件可能为       (填字母)。
a.增大压强b.减小压强c.升高温度d.降低温度e.使用催化剂
(2)NH3可用于处理废气中的氮氧化物,其反应原理为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) △H<0欲提高废气中氮氧化物的转化率,可采取的措施是        (填字母)
a.升高温度  b.增大压强  c,增大NH3的浓度
(3)NCl3遇水发生水解反应,生成NH3的同时得到      (填化学式)。ClO2是广谱高效消毒剂,制备原理为NCl3+6ClO2+3H2O=NH3↑+6ClO2+3OH+3Cl。若转移1mol电子,则制取ClO2的质量为             
(4)25℃时,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a    b(填“>”、“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,左、右两侧分别进行如下可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(g)+4H2(g)。左侧中加入SO2、O2、SO3的物质的量分别为x mol、3.25mol、1mol;右侧中加入9 mol的水蒸气和适量的铁粉(忽略铁粉对容器体积的影响)。

当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器位置2处。请填写以下空白:
(1)若x=1.5,则左侧反应在起始时向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。欲使反应维持向该方向进行,则x的取值范围是________________。
(2)若x=2,则左侧反应在起始时向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行,平衡时混合气中SO2所占的体积分数为_________。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

合成氨的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是____________、____________;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式________________________,__________________________。
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是________,其中发生的化学反应方程式为__________________________。
(3)设备B的名称为________,其中m和n是两个通水口,入水口是________(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)设备C的作用是____________________________________________。
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
已知1 000 K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。

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同步练习册答案