【題目】近年我國汽車擁有量呈較快增長趨勢,汽車尾氣已成為重要的空氣污染物;卮鹣铝袉栴}:
(l)汽車發(fā)動機工作時會引起反應:N2(g)+O2(g)2NO(g),是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一。2000K時,向容積為2L的密閉容器中充入2molN2與2molO2,發(fā)生上述反應,經(jīng)過5min達到平衡,此時容器內(nèi)NO的體積分數(shù)為0.75% .則該反應在5min內(nèi)的平均反應速率v(O2)=_______mol/(Lmin),N2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______,2000K時該反應的平衡常數(shù)K=_____。
(2)一定量NO發(fā)生分解的過程中,NO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關系如右圖所示。
① 反應2NO(g)N2(g)+O2(g)為______反應(填“吸熱”或“放熱”) ;
②一定溫度下,能夠說明反應2NO(g)N2(g)+O2(g)已達到平衡的是_____(填序號);
a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
b.混合氣體的密度不發(fā)生變化
c. 2NO、N2、O2的濃度保持不變
d.單位時間內(nèi)分解4molNO,同時生成2molN2
③ 在四個容積和溫度均完全相同的密閉容器中分別加入下列物質(zhì),相應物質(zhì)的量(mol)如下表所示。相同條件下達到平衡后,N2的體積分數(shù)最大的是_______(填容器代號);
容器代號 | NO | N2 | O2 |
A | 2 | 0 | 0 |
B | 0 | l | l |
C | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
D | l | 0.5 | 0.4 |
(3)當發(fā)動機采用稀薄燃燒時,尾氣中的主要污染物為NOx?捎肅H4催化還原NOx以消除氮氧化物污染。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ·mol-1
①寫出CH4與NO反應生成N2、CO2、H2O(g)的熱化學方程式:___________;
②使用催化劑可以將汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化為無毒氣體,該反應的化學方程式為___________________。
【答案】 0.0015 0.75% 2.28×10-4 放熱 c D CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol 2xCO+2NOx2xCO2+N2
【解析】 (1).這個反應為等體反應 ,容積為2L 將所有物質(zhì)的濃度表示為N2 1mol·L-1 其余類推
N2(g)+O2(g)=2NO(g)
起 1 1 0
轉(zhuǎn) x x 2x
平 1-x 1-x 2x
,x=0.0075mol·L-1 ,v(O2)=0.0075mol/L/5min=0.0015mol/(Lmin);N2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.0075/1=0.0075;2000K時該反應的平衡常數(shù)K=
(2)①圖中T2>T1,升高溫度NO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動,正向放熱反應;
②a.這個反應為等體反應 ,容器內(nèi)的壓強保持不變化,不能說明已經(jīng)達到平衡,故a錯誤;b.這個反應的反應物和生成物均為氣體,混合氣體的密度始終不發(fā)生變化,故b錯誤;c. 2NO、N2、O2的濃度保持不變,說明已達到平衡,C正確;d.單位時間內(nèi)分解4molNO是逆速率,同時生成2molN2也是逆速率,故d錯誤。故選c。
③將NO轉(zhuǎn)換成N2、O2后,N2、O2的量分別為
容器代號 | NO | N2 | O2 |
A | 0 | 1 | 1 |
B | 0 | l | l |
C | 0 | 0.8 | 1 |
D | 0 | 1.5 | 1.4 |
平衡后,A和BN2的體積分數(shù)相同,C中N2的體積分數(shù)最小,D中N2的體積分數(shù)最大,故選D。
(3)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1 I
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ·mol-1 、
將Ⅱ×2-I得CH4與NO反應生成N2、CO2、H2O(g)的熱化學方程式CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
②使用催化劑可以將汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化為無毒氣體,該反應的化學方程式為2xCO+2NOx2xCO2+N2
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【題目】在一密閉容器中進行反應2SO2 + O22SO3,已知反應過程中某一時刻SO2、 O2、SO3的濃度分別為2 mol·L-1 、1mol·L-1 、2mol·L-1。當反應達到平衡時,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度可能為
A. SO2為4 mol·L-1、 O2為2 mol·L-1 B. SO3為4 mol·L-1
C. SO2為2.5 mol·L-1 D. SO2 、SO3為1.5 mol·L-1
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【題目】用序號填寫下列空格:
(1)下列各組物質(zhì)
①O2和O3 ②H2、D2和T2 ③12C和14 C ④石墨和足球烯(C60)
⑤ ⑥
⑦ ⑧CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
互為同素異形體的是_____________;互為同位素的是______________,互為同分異構(gòu)體的是______________,互為同系物的是_______________,同一種物質(zhì)的是______________。
(2)現(xiàn)有① 金剛石 ② 干冰 ③ Na2SO4 ④ NH4Cl 四種物質(zhì),按下列要求回答:
晶體熔化時需要破壞共價鍵的是____________;熔點最低的是__________________;
晶體中只存在一種微粒間作用力是______________;屬于離子晶體的是_____________。
請寫出④ NH4Cl的電子式___________________
試判斷 ①金剛石②干冰 ③Na2SO4晶體的熔點由高到低排列的順序_________________。
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【題目】羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
反應前CO物質(zhì)的量為10mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。下列說法正確的是
A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應是吸熱反應
B.通入CO后,正反應速率逐漸增大
C.反應前H2S物質(zhì)的量為7mol
D.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%
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【題目】[化學——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲氫材料,摻入少量Ti的NaAlH4在150℃時釋氫,在170℃、15.2MPa條件下又重復吸氫。NaAlH4可由AlCl3和NaH在適當條件下合成。NaAlH4的晶胞結(jié)構(gòu)如右下圖所示。
(1)基態(tài)Ti原子的價電子軌道表示式為 。
(2)NaH的熔點為800℃,不溶于有機溶劑。NaH屬于 晶體,其電子式為 。
(3)AlCl3在178℃時升華,其蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267,蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式為 (標明配位鍵)。
(4)AlH4-中,Al的軌道雜化方式為 ;例舉與AlH4-空間構(gòu)型相同的兩種離子 (填化學式)。
(5)NaAlH4晶體中,與Na+緊鄰且等距的AlH4-有 個;NaAlH4晶體的密度為 g·cm-3(用含a的代數(shù)式表示)。若NaAlH4晶胞底心處的Na+被Li+取代,得到的晶體為 (填化學式)。
(6)NaAlH4的釋氫機理為:每3個AlH4-中,有2個分別釋放出3個H原子和1個Al原子,同時與該Al原子最近鄰的Na原子轉(zhuǎn)移到被釋放的Al原子留下的空位,形成新的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)變化由表面層擴展到整個晶體,從而釋放出氫氣。該釋氫過程可用化學方程式表示為 。
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【題目】下列有關物質(zhì)的分類正確的是( )
A.氯化鋇、四氯化碳、硫酸、碘酒都屬于化合物
B.硝酸、純堿、磷酸鈉、二氧化碳分別屬于酸、堿、鹽、氧化物
C.溶液、濁液、膠體、空氣都屬于混合物
D.CO2、SO2、P2O5、CO都屬于酸性氧化物
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【題目】烯烴在化工生產(chǎn)過程中有重要意義。下面是以烯烴A為原料合成粘合劑M的路線圖。
回答下列問題:
(1)下列關于路線圖中的有機物或轉(zhuǎn)化關系的說法正確的是_______(填字母)。
A.A能發(fā)生加成、氧化、縮聚等反應
B.B的結(jié)構(gòu)簡式為CH2ClCHClCH3
C.C的分子式為C4H5O3
D.M的單體是CH2=CHCOOCH3和CH2=CHCONH2
(2)A中所含官能團的名稱是_______,反應①的反應類型為_________。
(3)設計步驟③⑤的目的是_________, C的名稱為________。
(4)C和D生成粘合劑M的化學方程式為____________。
(5)滿足下列條件的C的同分異構(gòu)體共有__種(不含立體異構(gòu)),寫出其中核磁共振氫譜有3組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____________。
①能發(fā)生銀鏡反應 ② 酸、堿性條件下都能水解 ③ 不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)
(6)結(jié)合信息,以CH3CH=CHCH2OH為原料(無機試劑任選),設計制備CH3CH=CHCOOH的合成路線。合成路線流程圖示例如下:_____________
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【題目】最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡單、電耗較低等優(yōu)點,其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應,轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,
總反應為:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
實驗室中,以一定濃度的乙醛—Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程,其裝置示意圖如圖所示。
(1)若以甲烷燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極應通入 (填化學式)氣體。
(2)電解過程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無色氣體。電極反應如下:
陽極:① 4OH--4e-=O2↑+2H2O② 。
陰極:① 。②CH3CHO+2e-+2H2O=CH3CH2OH+2OH-
(3)電解過程中,陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)電解過程中,某時刻測定了陽極區(qū)溶液中各組分的物質(zhì)的量,其中Na2SO4與CH3COOH的物質(zhì)的量相同。下列關于陽極區(qū)溶液中各微粒濃度關系的說法正確的是 (填字母序號)。
a.c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍
b.c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)
d.c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)
(5)高純度氧化鋁是用于制備隔膜的材料,某研究小組用以下流程制取高純度氧化鋁:
①“除雜”操作是加入過氧化氫后,用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為8.0,以除去硫酸銨溶液中的少量Fe2+。請寫出在除去Fe2+離子的過程中,發(fā)生的主要反應的離子方程式 。
②配制硫酸鋁溶液時,需用硫酸酸化,酸化的目的是 。
③“結(jié)晶”這步操作中,母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層晶體即停止加熱,然后冷卻結(jié)晶,得到銨明礬晶體(含結(jié)晶水)。母液不能蒸干的原因是 。
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【題目】向含有CaCO3固體的溶液中滴加少許濃鹽酸(忽略體積變化),下列數(shù)值變小的是( )
A.c(H+) B. c(Ca2+) C. c(CO32-) D. Ksp(CaCO3)
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