【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的化合物的反應(yīng)對(duì)緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。

1)汽車尾氣脫硝脫碳主要原理為2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH <0。

①該反應(yīng)在______(填低溫高溫)下可自發(fā)反應(yīng)。

②一定條件下的密閉容器中,充入10 mol CO8 mol NO, 發(fā)生上述反應(yīng),如圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。

.該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為在提高反應(yīng)速率同時(shí)提高NO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有______(填字母序號(hào))。

a.縮小容器的體積 b.改用高效催化劑

c.升高溫度 d.增加CO的濃度

.壓強(qiáng)為10 MPa、溫度為T1下,若反應(yīng)進(jìn)行到30 min達(dá)到平衡狀態(tài),容器的體積為4L,該溫度下平衡常數(shù)Kp=______(壓強(qiáng)以MPa為單位進(jìn)行計(jì)算,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);保留兩位有效數(shù)字)。

③氨氣易溶于水可電離出 NH4+ OH-、易液化,液氨也與水一樣發(fā)生微弱的雙聚電離,但比水弱,能溶解一些金屬等性質(zhì)。下列說(shuō)法中不正確的是_______

aNH3 可看作比水弱的電解質(zhì)

bNH3 的雙聚電離可表示為:2NH3NH4++NH2-

cNH3 易溶于水是由于與水形成氫鍵

dNH3 可與Na 反應(yīng): 2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑

2)冶金工業(yè)、硝酸工業(yè)的廢氣廢液中含氮化合物污染嚴(yán)重,必須處理達(dá)標(biāo)后才能排放。用活性炭處理工廠尾氣中的氮氧化物。

①已知:. 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1

. 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1

. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=c kJ·mol-1

則反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)ΔH =_____ kJ·mol-1(a b 、c表示)

②在容積不變的密閉容器中,一定量的NO與足量的C發(fā)生反應(yīng):C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1,平衡時(shí)c(NO)與溫度T的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是______。

a.其他條件不變,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

b.溫度為T2時(shí),若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D,則此時(shí)vv

c.該反應(yīng)的Q0,所以T1、T2T3對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù):K1K2K3

d.若狀態(tài)B、C、D體系的壓強(qiáng)分別為p(B)、p(C)、p(D),則p(D)=p(C)p(B)

③已知某溫度時(shí),反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=9/16,在該溫度下的2 L密閉容器中投入足量的活性炭和2.0 mol NO發(fā)生反應(yīng),t1時(shí)刻達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反應(yīng)過(guò)程中c(NO)隨時(shí)間t的變化曲線。

____________

④工業(yè)上實(shí)際處理廢氣時(shí),常用活性炭作催化劑,用NH3還原NO,同時(shí)通入一定量的O2以提高處理效果。當(dāng)n(NH3)=n(NO)時(shí),寫出體系中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。

【答案】低溫 a、d 0.089(M Pa)1 a (+c) b 4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O

【解析】

1)①根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件H-TS<0分析解答;

②提高NO的轉(zhuǎn)化率,又能提高反應(yīng)速率,說(shuō)明反應(yīng)速率加快且反應(yīng)正向移動(dòng),根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素分析;利用公式 計(jì)算;

NH3為非電解質(zhì);NH3 易溶于水是由于與水形成氫鍵;NH3 可與Na 反應(yīng):

2)①利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;

②由圖像可知升高溫度,cNO)增大,平衡逆移,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且反應(yīng)為等體積反應(yīng),由此判斷;

③根據(jù)平衡常數(shù),利用三段法計(jì)算平衡時(shí)濃度,畫出圖像;

n(NH3)=n(NO)則反應(yīng)化學(xué)系數(shù)為11,再根據(jù)化合價(jià)升降守恒進(jìn)行配平即可。

1)①反應(yīng) S<0,反應(yīng)自發(fā)則H-TS<0,則低溫下能自發(fā),

故答案為:低溫;

a.縮小容器的體積等效于增大壓強(qiáng)平衡正移,NO轉(zhuǎn)化率提高,故a正確;

b.催化劑不影響平衡移動(dòng),不影響NO轉(zhuǎn)化率,故b錯(cuò)誤;

c.升高溫度平衡逆移,NO轉(zhuǎn)化率降低,故c錯(cuò)誤;

d.增加CO的濃度,平衡正移,NO轉(zhuǎn)化率提高,故d正確;

故答案選:ad;

③設(shè)反應(yīng)生成xmolN2,則有

,x=2mol;則各物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)分別為NO25%;CO ;N2;CO2;則,

故答案為:0.089(M Pa)1;

aNH3為非電解質(zhì),故a錯(cuò)誤;

bNH3 存在雙聚電離可表示為:2NH3NH4++NH2-,故b正確;

cNH3易溶于水是由于與水形成氫鍵,故c正確

dNH3 可與Na 反應(yīng): ,故d正確;

故答案選a;

2)①Ⅰ. ;

. ;

. ;

則Ⅲ+ (Ⅱ-Ⅰ)得,則ΔH =(+c),

故答案為:(+c);

②根據(jù)反應(yīng),和圖像可知升高溫度,cNO)增大,平衡逆移,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且反應(yīng)為等體積反應(yīng),

a.反應(yīng)為等體積反應(yīng),壓強(qiáng)始終不變,故a錯(cuò)誤;

b.溫度為T2時(shí),若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D,此時(shí)NO濃度高于平衡時(shí)濃度,反應(yīng)往正方向移動(dòng),則此時(shí)vv,故b正確;

c.該反應(yīng)的Q<0,故c錯(cuò)誤;

d.達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng)與溫度成正比則p(C)p(B)= p(D),故d錯(cuò)誤;

故答案選b;

③設(shè)參與反應(yīng)NO物質(zhì)的量為xmol,則有

,x=1.2mol,則平衡時(shí)cNO=,起始濃度cNO=,則圖像為

故答案為:;

④工業(yè)上實(shí)際處理廢氣時(shí),常用活性炭作催化劑,用NH3還原NO,同時(shí)通入一定量的O2以提高處理效果。當(dāng)n(NH3)=n(NO)時(shí),反應(yīng)方程式為: ,故答案為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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2)另取100毫升溶液X再加入足量氯水,然后滴加足量BaCl2溶液,得到沉淀6.99g;

3)將上述(2)的反應(yīng)混合液過(guò)濾,在濾液中加足量NaOH溶液并加熱,生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測(cè)正確的是

A.原溶液可能存在Na +、Fe3+SO42

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Fe3

Cu2

Cr3

開(kāi)始沉淀

2.1

4.7

4.3

完全沉淀

3.2

6.7

5.6

1)在浸出過(guò)程中除了生成Fe2SO43、Cr2SO43外,主要還有_____________(填化學(xué)式)。

2)在除鐵操作中,需要除去Fe3和CaSO4,請(qǐng)完成相關(guān)操作:①加入石灰乳調(diào)節(jié)pH______;

②將濁液加熱到80℃____________。

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