【題目】機動車排放的污染物主要有碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物等。

I.汽油燃油車上安裝三元催化轉化器,可有效降低汽車尾氣污染。

1)已知: C(s)+O2(g) =CO2(g) △H1 393.5kJ·mol1

2C(s)+O2(g) =2CO(g) △H2 221.0 kJ·mol1

N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H 3 +180.5 kJ·mol1

CONO兩種尾氣在催化劑作用下生成N2的熱化學方程式是_________________________

2)研究CONO的催化反應,用氣體傳感器測得在某溫度下、一定體積的密閉容器中,不同時間NOCO濃度如下表:

時間(s

0

1

2

3

4

5

c(NO)/104mol·L1)

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

c(CO)/103mol·L1)

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

4 s內的平均反應速率υ(CO) ______mol·L1·s1。

L、X可分別代表壓強或溫度。下圖A表示L一定時,NO(g)的平衡轉化率隨X的變化關系。X代表的物理量是______。判斷L1、L2的大小關系______,并簡述理由:______________________________

3)實驗測得,v=k·c2(NO)·c2(CO),v=k·c(N2) ·c2(CO2)k、k為速率常數(shù),只與溫度有關)。

①達到平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù)______(填“>”、“<”或“=”)k增大的倍數(shù)。

②若在2 L的密閉容器中充入1 mol CO1 mol NO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉化率為40%,則kk =___________。(保留一位小數(shù))

II. 有人利用反應C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH = 34.0 kJ·mol1,用活性炭對NO進行吸附,F(xiàn)在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體并在催化劑作用下發(fā)生反應,經(jīng)相同時間測得NO的轉化率隨溫度的變化如圖B所示。由圖可知最高轉化率對應溫度為450℃。低于450℃時,NO的轉化率______(填“是”或者“不是”)對應溫度下的平衡轉化率,判斷理由是________________________;高于450OC時,NO的轉化率降低的可能原因是___________(填標號)

A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變小 C 反應活化能增大

【答案】2NOg+2COg═N2g+2CO2gH-746.5kJmol-1 2.25×10-4 溫度 L2>L1 該反應為氣體體積減小的反應,壓強增大,NO轉化率增大 < 0.5 不是 該反應是放熱反應,平衡轉化率隨溫度升高而降低 AB

【解析】

I(1)根據(jù)已知熱化學方程式,利用蓋斯定律的計算方法,進行已知反應方程式的加減,得到目標反應,方程式相加減的同時,焓變也進行相加減。

(2)①利用題中已給表格數(shù)據(jù)找出前4 sCO的物質的量濃度變化數(shù)據(jù),利用反應速率計算公式求解。

由圖象可知隨著x的增大,NO的平衡轉化率降低,則平衡逆向移動,可為升高溫度,L為不同的壓強,增大壓強,平衡正向移動,NO的平衡轉化率增大,則L2>L1。

(3)①正反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,則k增大的倍數(shù)<k增大的倍數(shù)。

若在2L的密閉容器中充入1molCO1molNO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉化率為40%,則利用三段式求解相關數(shù)據(jù),

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始(mol/L):0.50.500

轉化(mol/L):0.20.20.10.2

平衡(mol/L):0.30.3 0.10.2

II. 本題考查溫度對化學平衡移動的影響,根據(jù)反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH = 34.0 kJ·mol1,正反應放熱,結合圖像中NO轉化率的變化,利用溫度的變化對化學反應平衡移動的影響進行分析對反應物轉化率的影響;該反應在催化劑條件下反生,催化劑的活性也受溫度影響,催化劑的活性隨溫度的變化而變化,在一定溫度范圍內,催化劑活性最大,溫度過高會導致催化劑失去活性,也會導致反應物轉化率降低。

I.(1)已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJmol-1

②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2=-221.0 kJmol-1

③N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H3=+180.5 kJmol-1,利用蓋斯定律,將①×2-②-③可得2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H═2×(-393.5kJmol-1-(-221.0 kJmol-1)-(+180.5 kJmol-1)=-746.5 kJmol-1,則熱化學方程式為2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H═-746.5 kJmol-1,

故答案為:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H═-746.5kJmol-1

24 sCO的物質的量濃度變化0.9×10-3molL-1,則v= =2.25×10-4 mol·L1·s1,

故答案為:2.25×10-4

由圖象可知隨著x的增大,NO的平衡轉化率降低,則平衡逆向移動,可為升高溫度,L為不同的壓強,增大壓強,平衡正向移動,NO的平衡轉化率增大,則L2>L1,該反應為氣體體積減小的反應,壓強增大,NO轉化率增大,

故答案為:溫度;L2>L1;該反應為氣體體積減小的反應,壓強增大,NO轉化率增大;

3正反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,則k增大的倍數(shù)<k增大的倍數(shù),故答案為:<;

若在2L的密閉容器中充入1molCO1molNO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉化率為40%,則

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始(mol/L):0.50.500

轉化(mol/L):0.20.20.10.2

平衡(mol/L):0.30.3 0.10.2

平衡時v=v,則kc2(NO)c2(CO)=kc(N2)c2(CO2),

= =0.5

答案為:0.5;

II. 根據(jù)反應C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH = 34.0 kJ·mol1,正反應放熱,溫度越高反應向逆向進行,NO的轉化率降低,當溫度低于450℃,降低溫度反應應該向放熱的方向移動,則NO的轉化率應增大,不應該減小,故低于450℃時,NO的轉化率不是對應溫度下的平衡轉化率;由于該反應在催化劑作用下反應,催化劑有一定的活性,450℃是催化劑的活性最大,NO的轉化率最大,高于450℃時,會導致催化劑的活性降低,使NO的轉化率降低,轉化率與平衡常數(shù)有關,平衡常數(shù)越大,反應物轉化率越大,反應進行越徹底,溫度升高使反應逆向移動,平衡常數(shù)減小,使NO的轉化率降低,

故答案為:不是;該反應是放熱反應,平衡轉化率隨溫度升高而降低;AB

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A.氣體A可能是CO2SO2

B.溶液X中一定存在

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D.向溶液A加入硝酸酸化的硝酸銀溶液可能生成白色沉淀

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2Fe2+是一種非常好的還原劑,能夠與很多氧化劑發(fā)生反應。在加熱條件下,FeSO4可與硫酸酸化的KNO3反應,其中的Fe2+全部轉化成Fe3+,KNO3也完全反應并放出NO氣體。

請寫出該化學反應方程式,并用單線橋表示出電子轉移的方向和數(shù)目______。

上述反應發(fā)生還原反應的物質是___。

11.4gFeSO4參與反應,則產生NO氣體的體積(標況下) ______L。

3)難溶物FeS能夠與硫酸酸化的KMnO4溶液反應,反應方程式如下:10FeS+6KMnO4+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+l0_____+24H2O

橫線上的物質的化學式是。

該反應的氧化產物是___。

若上述反應前后固體的質量減少了2.8g,則硫元素與KMnO4之間發(fā)生轉移的電子數(shù)為___。

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【題目】一定溫度下,在三個體積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。

編號

溫度

/℃

起始物質

的量/mol

平衡物質

的量/mol

達到平衡

所需時間/s

PCl5(g)

PCl3(g)

Cl2(g)

320

0.40

0.10

0.10

t

320

0.80

t1

410

0.40

0.15

0.15

t2

下列說法正確的是

A.平衡常數(shù)K:容器Ⅱ>容器

B.反應到達平衡時,PCl5的轉化率:容器Ⅱ>容器

C.反應到達平衡時,容器中的平均速率為v(PCl5)=mol·L-1·s-1

D.起始時向容器中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 molCl2 0.10 mol,則反應將向逆反應方向進行

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【題目】聚碳酸酯(簡稱PC)是重要的工程塑料,某種PC塑料(N)的合成路線如下:

已知:R1COOR2 + R3OHR1COOR3 + R2OH

1)①的反應類型是_______________。 K中含有的官能團名稱是_______________。

2E的名稱是_______________。

3)④是加成反應,G的核磁共振氫譜有三種峰,G的結構簡式是__________________

4)⑦的化學方程式是______________________________________________。

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