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【题目】随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。
(1)在恒温,容积为1L恒容容器中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJmol-1),请回答下列问题:
写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:___。
②ΔH2=___kJmol-1。
③在相同条件下,充入1molSO3和0.5mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为___;此时该反应___(填“放出”或“吸收”)___kJ的能量。
(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJmol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3min到9min,v(H2)=___molL-1min-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是___(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③为加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少,其他条件不变时,可采取的措施有___(填编号)。
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入水蒸气 D.使用合适的催化剂
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考下表中合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是___。
温度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
A.该反应正反是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0
C.在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,是因为此条件下,原料气转化率最高
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【题目】烯烃复分解反应可形象地描述为交换舞伴(如图所示):
烯烃复分解反应中的催化剂是金属卡宾(如CH2=M),金属卡宾与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。根据以上信息进行判断,如果把C6H5CH2CH=CH2与CH2=M在一定条件下混合反应,下列产物不可能存在的是 ( )
A. C6H5CH2CH=M B. CH2=CH2
C. C6H5CH2CH2C6H5 D. C6H5CH2CH=CHCH2C6H5
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【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
(1)已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133 kJ/mol
①在催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒物质的热化学方程式为:___________________________________。
②反应2NO2(g )=N2(g)+2O2(g),设起始时容器中只有NO2,平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。
则A点时,NO2的转化率为_______________。
B点时,设容器的总压为a Pa,则平衡常数Kp为____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2,在适当的催化剂作用下,下列反应能自发进行:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)。
①该反应ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
③反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两密闭容器中,改变条件,反应过程中部分数据见下表:
反应时间 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
反应Ⅰ:恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 min | 4.5 | ||||
20 min | 1 | ||||
30 min | 1 | ||||
反应Ⅱ:绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=____________。达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(I)____________K(II)(填“>”、“<”或“=”);平衡时CH3OH的浓度c(I)____________c(II)(填“>”、“<”或“=”)。
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【题目】图1和图2是A、B两种物质的核磁共振氢谱。请根据图1和图2两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质的分子式( )
A.A是C3H6、B是C2H6
B.A是C6H6、B是C4H6
C.A是C6H6、B是C2H6
D.A是C3H8、B是C6H6
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【题目】尿素[CO(NH2)2]是含氮量最高的氮肥。
(1)已知工业上合成尿素的反应分为 如下两步:
第1步:2NH3(1)+CO2(g)H2NCOONH4(1) ΔH1=-330.0kJmol-1
第2步:H2NCOONH4(1)H2O(1)+CO(NH2)2(1) ΔH2=+226.3kJmol-1
则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是___(填字母编号)。
A. B.
C. D.
(2)一定条件下工业合成尿素的总反应:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g),t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3,反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min | 0 | 40 | 70 | 80 | 100 |
n(CO2)/mol | 0.20 | 012 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
①前40min内v(NH3)=___,此温度下该反应的平衡常数为___。
②30min时v正(CO2)___80min时v逆(H2O)(选填“>”,“=”或“<”)。
③在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.10molCO2和0.40molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将___(填“增大”、“不变”或“减小”)。
④氨碳比[]对合成尿素有影响,恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同的氨碳比进行反应,结果如图1所示。ab线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化[]=___时,尿素产量最大;经计算,图中y=___(精确到0.01)。
(3)工业生产中为提高尿素的产率可采取的措施有___。
(4)近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质,其工作原理如图2所示。回答下列问题:
①N极为___板(填“正”或“负”),M电极反应式___。
②N极消耗标准状况下336L气体时,M极理论上处理的尿素的质量为___g。
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【题目】将体积均为5 mL的甲、乙、丙三种液体依次沿试管壁缓缓滴入试管中(勿振荡),出现如图所示的实验现象,则甲、乙、丙的组合可能是( )
选项 | A | B | C | D |
甲 | 1,2二溴乙烷 | 溴苯 | 水 | 乙醇 |
乙 | 水 | 液溴 | 大豆油 | 乙酸 |
丙 | 苯 | 乙醇 | 溴水 | 乙酸乙酯 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】下列关于有机物的说法正确的是
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.环己烯()分子中的所有碳原子共面
C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有9种(不考虑立体异构)
D.桥环烃二环[2,2,0]()的二氯代物有6种结构(不考虑立体异构)
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【题目】一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566kJmol-1;S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296 kJmol-1,则反应热ΔH=___kJmol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a所示。260℃时___(填“Fe2O3”、“NiO”或“Cr2O3”)作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的主要优点是___。
(3)科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比[n(CO):n(SO2)]对SO2转化率的影响,结果如图b所示。请分析当n(CO):n(SO2)=1:1时,SO2转化率接近50%的原因___。
(4)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某温度下用1.0molL-1Na2SO3溶液吸收纯净的SO2,当溶液中c(SO32-)降至0.2molL-1时,吸收能力显著下降,应更换吸收剂。此时溶液中c(HSO3-)约为___molL-1,溶液的pH=___。(已知该温度下亚硫酸的平衡常数Ka1=1.75×10-2,Ka2=1.25×10-7)
(5)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示。请写出该电解过程中,阴极区发生反应的方程式:___。
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【题目】NO、NO2是汽车尾气中主要的含氮氧化物。回答下列问题:
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2molNO2的能量变化)。1molNO氧化为NO2的焓变ΔH=___。
(2)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016
b.2NO(g)N2(g)+O2(g) K=2.2×1030
分解反应趋势较大的反应是___(填“a”或“b”);反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的K=___(保留三位有效数字)。
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2的正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,可通过下列实验数据计算k、m、n。
起始浓度/molL-1 | |||
组别 | NO | O2 | 初始速率 /molL-1s-1 |
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0 0125 | 31.92×10-3 |
则k1=___,m=___,n=___。
(4)已知该反应的历程为:
第一步:NO+NON2O2 快速平衡
第二步:N2O2+O22NO2 慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v(正)=k1c2(NO),v(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是___(填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=
B.v(第一步的正反应)<v(第一步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(5)一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如图变化。
①NO的平衡转化率为___。
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数为___(保留整数)。
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【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题:
Ⅰ.CO可用于高炉炼铁,已知:
Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H1=akJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2= bkJ/mol
则反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=___kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.一定条件下,CO2和CO可以互相转化
(1)某温度下,在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
甲容器15min后达到平衡,此时CO2的转化率为75%。此条件下该反应的平衡常数K=___。
(2)研究表明,温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g) △H”中乙苯的平衡转化率影响如图所示:
则△H___0(填“>”“<”或“=”),压强力p1、p2、p3从大到小的顺序是___。
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