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【题目】研究氮的氧化物、碳的氧化物等大气污染物的处理具有重要意义。

I.已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5 kJ·mol-1

CO的燃烧热△H=-283 kJ·mol-1

(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NOCO)转化为无毒的大气循环物质,该反应的热化学方程式为________________________________

(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol NO2 mol CO进行该反应,下列不能判断反应达到化学平衡状态的是___________(用序号填空)

①单位时间内消耗a mol CO的同时生成2a mol NO

②混合气体的平均相对分子质量不再改变

③混合气体中NOCO的物质的量之比保持不变

④混合气体的密度不再改变

II.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),向甲、乙两个体积都为1.0 L的恒容密闭容器中分别充入2.0 mol NO21.0 mol O3,分别在T1T2温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(O2)随时间(t)变化情况见下表:

(3)T1______T2(><或=,下同),该反应△H________0

(4)甲容器中,03s内的平均反应速率v(NO2)=________

(5)甲容器中NO2平衡转化率为__________T1时该反应的平衡常数为__________

【答案】2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746.5 kJ/mol ①④ > < 0.24 mol/(L·s) 80.0% 20

【解析】

I(1)将已知的两个热化学方程式叠加,可得相应的热化学方程式;

(2)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化;

II(3)发生反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),温度高,速率快,达到平衡所需要的时间缩短,据此分析比较温度,利用温度与O2的平衡含量分析判断;

(4)对于甲容器中,03s内的平均反应速率v(NO2)=2v(O2),根据图表数据计算氧气的反应速率得到;

(5)根据O2的平衡浓度计算各种物质的平衡浓度,然后利用物质转化率等于转化量与起始量的比计算NO2的转化率;利用平衡常数含义计算甲在温度为T1时的平衡常数。

I(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5 kJ/mol

CO的燃烧热△H=-283 kJ/mol,热化学方程式:CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJ/mol

根据盖斯定律计算②×2-①得到该反应的热化学方程式:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746.5 kJ/mol

(2)①单位时间内消耗a mo1CO的同时生成2a mol NO,反应逆向进行,正、逆反应速率不等,说明没有反应达到平衡状态,①错误;

②反应前后气体质量不变,气体物质的量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,②正确;

③一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol NO2 mol CO进行该反应,反应中NOCO按照11反应进行,混合气体中NOCO的物质的量之比保持不变,说明反应达到平衡状态,③正确;

④反应前后气体质量和体积不变,混合气体的密度始终不改变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,④错误;

故合理选项是①④;

II(3)可逆反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),甲、乙两个体积都为1.0 L的恒容密闭容器中分别充入2.0 mol NO21.0 mol O3,分别在T1T2温度下,经过一段时间后达到平衡,图表数据可知,甲容器中达到平衡时间短,速率快,说明反应的温度高,因此温度T1>T2;根据表格数据可知:升高温度,反应达到平衡时 O2的含量比温度低时低,说明升高温度,化学平衡逆向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应分析移动,逆反应为吸热反应,则该该反应的正反应为放热反应,所以△H<0

(4)甲容器中,03s内的平均反应速率v(NO2)=2v(O2)=2×=0.24 mol/(L·s)

对于甲容器,发生反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应达到平衡时n(O2)=0.8 mol,会同时反应n(N2O5)=n(O2)=0.8 mol,反应消耗n(O3)=0.8 moln(NO2)=2×0.8 mol=1.6 mol,所以平衡时n(N2O5)=2.0 mol-1.6 mol=0.4 moln(O3)=1.0 mol-0.8 mol=0.2 moln(N2O5)=n(O2)=0.8 mol,所以甲容器中NO2平衡转化率=×100%=80.0%;反应容器的容积是1L,所以各种物质的平衡时的物质的量为物质的平衡浓度,则该反应的化学平衡常数K==20

练习册系列答案
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【题目】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知:气体分压(p=气体总压(p×体积分数。下列说法正确的是(

A.550℃时,若充入稀有气体,vv均减小,平衡不移动

B.T℃时,反应达平衡后CO2的转化率为50%

C.T℃时,若充入等体积的CO2CO,平衡不移动

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p

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【题目】乙炔为原料在不同条件下可以合成多种有机物.

已知:①CH2=CHOH(不稳定) CH3CHO

②一定条件下,醇与酯会发生交换反应:RCOOR’+R”OH RCOOR”+R’OH

完成下列填空:

1)写反应类型:③__反应;④__反应.反应⑤的反应条件__

2)写出反应方程式.B生成C__;反应②__

3RM的同系物,其化学式为,则R__种.

4)写出含碳碳双键、能发生银镜反应且属于酯的D的同分异构体的结构简式__

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【题目】向等物质的量浓度的NaOHNa2CO3的混合溶液中加入稀盐酸.下列离子方程式可能与事实相符的是

A.OH+2CO32+3H+→2HCO3+H2O

B.2OH+CO32+3H+→HCO3+2H2O

C.2OH+CO32+4H+→CO2↑+3H2O

D.OH+CO32+3H+→CO2↑+2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】活性炭吸附法是工业 提碘的主要方法之一,其流程如下:

完成下列填空:

(1)酸性条件下,NaNO2溶液只能将I氧化为I2,同时生成NO。写出反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目___________________________________________________

(2)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,但工业上氧化卤水中的I选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,可能的原因是____________________________________

(3)反应②发生时,溶液底部有紫黑色固体生成,有时溶液上方产生紫色气体,产生这种现象的原因是_______________________________________

(4)流程中,碘元素经过了I→I2→IIO3→I2的变化过程,这样反复操作的目的是___________

(5)流程中所用的NaHSO3溶液显弱酸性,源于NaHSO3存在两种程度不同的平衡体系:水解_______________________________和电离_______________________________(用离子方程式表示)

(6)如向0.1mol/LNaHSO3溶液中分别加入以下物质,回答问题:

①加入少量Ba(OH)2固体,水解平衡向_________移动。

②加入少量NaClO固体,溶液的pH_________(选填:增大、减小、不变)。

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【题目】酸碱中和滴定原理也用在其他物质滴定,例如:下面是某化学学习小组的同学对草酸晶体进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值通过查阅资料知得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定。2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。

①称取2.52 g纯草酸晶体,将其配制成100.00 mL水溶液为待测液。

②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4

③用浓度为0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗20.00 mL。问:

(1)通过上述数据,计算x=_____________

(2)滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会_______(偏大偏小不变”)

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【题目】一定条件下,2L密闭容器中,金属钠和CO2可制得金刚石:4Na+3CO22Na2CO3+C(s,金刚石)

1)上述反应中涉及的元素原子的半径从大到小的顺序为:___

2)能证明碳元素与氧元素非金属性强弱的事实是___(选填编号)。

a.最高价氧化物水化物的酸性 b.两种元素的气态氢化物的沸点

cCO2中元素的化合价 d.与氢气反应的难易程度

3)高压下,科学家成功地将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,比较两种原子晶体的熔沸点:___,并说明理由:___。除了金刚石外,碳的单质还有许多同素异形体,比如石墨、C60等。石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料,可由石墨剥离而成,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新材料。

4)石墨烯中的碳原子间以___键结合,下列关于石墨烯的叙述正确的是___

A.石墨烯与石墨属于同位素

B.石墨烯与石墨完全燃烧的产物都是二氧化碳

C.石墨烯是一种烯烃。

D.12g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】联氨(N2H4)和次磷酸钠(NaH2PO2)都具有强还原性.都有着广泛的用途。

(1)已知:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-621.5 kJ●mol-1

N2O4(l)-=N2(g)+2O2(g) △H2=+204.3 kJ●mol-1

则火箭燃料的燃烧反应为2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=_____.

(2)已知反应N2H4(g)+ 2Cl2(g)N2(g)+4HCl(g),T°C,V L恒容密闭容器中加入2 mol N2H4(g)4 mol Cl2(g) ,测得Cl2HCl的浓度随时间的关系如图所示。

0~ 10 min,N2(g)表示的平均反应速率v(N2)=_______

M点时,N2H4的转化率为______(精确到0.1)%

T °C,达到平衡后再向该容器中加入1.2 mol N2H4(g)0.4 mol Cl2(g)0. 8 mol N2 (g)1.2 mol HCl(g) ,此时平衡______(正向移动”“逆向移动不移动”)

(3)①在惰性气体中,将黄磷(P4)与石灰乳和碳酸钠溶液一同加入高速乳化反应器中制得NaH2PO2,同时还产生磷化氢(PH3)气体,该反应的化学方程式为________________

②次磷酸(H3PO2)是一元酸,常温下.1.0 mol●L-1NaH2PO2溶液pH8,则次磷酸的Ka=___________

③用次磷酸钠通过电渗析法制备次磷酸.装置如图2所示。交换膜A属于____(阳离子阴离子”)交换膜,电极N的电极反应式为______,当电路中流过3.8528×105库仑电量时.制得次磷酸的物质的量为_____ (一个电子的电量为 1.6×10- 19库仑,NA数值约为6. 02× 1023)

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【题目】如图是用稀HNO3Cu制取少量NO并验证氮氧化合物性质的装置.下列说法错误的是(  )

A.吸收剂可以是NaOH溶液B.试管上部的气体始终为无色

C.小试管中溶液最终呈蓝色D.试纸先变红后褪色

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