2012年冬季,我國城市空氣污染狀況受到人們的強烈關(guān)注,其中NOx、CO、SO2是主要污染性氣體。
I.汽車內(nèi)燃機工作時發(fā)生的反應是導致汽車尾 氣中含有NO的重要原因之一。
(1)有人欲選用合適的催化劑,使反應2NO(g)=N2(g)+O2(g)能較快進行以達到除去NO的目的。你認為該反應能否自發(fā)進行      (填“能”或“不能”)。
(2)利用催化技術(shù)可將汽車尾氣中的NO氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體,相關(guān)反應的平衡常數(shù)可表示為
,此反應為放熱反應。在一定溫度下,10L某密閉容器中發(fā)生上述反應,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如下表

①根據(jù)土表數(shù)據(jù)計算0~4s間用NO表示的平均速率v(NO)=     ;達到化學平衡時兩種反應物的轉(zhuǎn)化率是否相等     (填“相等”或“不相等”)。
②在5~6s時,若K增大,5s后正反應速率    (填“增大”或“減小”)
③在5~6s時,若K不變,以上各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化原因可能是       
A.選用更有效的催化劑      B.縮小容器的體積
C.降低CO2濃度            D.升高溫度 
II為探究硫在氧氣中燃燒的產(chǎn)物里是否有SO3,某化學興趣小組在絕熱環(huán)境下進行了定量實驗探究。探究實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)如下

(3)對數(shù)據(jù)進行分析可知,等質(zhì)量的硫在純氧中燃燒產(chǎn)生的SO3比在空氣中燃燒產(chǎn)生的SO3        (填“多”或“少”),原因可能是      。
A.純氧中氧氣濃度高,有利于化學平衡向右移動
B.化學反應
C.純氧中氧氣濃度高,單位時間內(nèi)發(fā)熱量大,致使反應體系的溫度較高,不利于化學平衡
向右移動
D.3g硫在純氧中燃燒比3g硫在空氣中燃燒放出的熱量多,不利于化學平衡
向右移動

(14分)
能 (2分)
①0.0225mol·L-1·s-1(2分);不相等(2分)
②減。2分)
③BC(2分)
(3)少(2分);BC(2分)

解析試題分析:
(1)該反應是放熱反應,能自發(fā)進行。
(2)①v(NO)=△c/△t=0.0225mol·L-1·s-1;兩物質(zhì)的起始量不同,轉(zhuǎn)化量相同,所以轉(zhuǎn)化率不同。
②該反應是放熱反應,只有溫度下降才能使K增大,溫度下降v減小。
③分析數(shù)據(jù),平衡應該正向移動,A.使用催化劑不改變平衡,錯誤;D.升高溫度,K改變,錯誤。
(3)對數(shù)據(jù)進行分析可知,等質(zhì)量的硫在純氧中燃燒產(chǎn)生的SO3比在空氣中燃燒產(chǎn)生的SO3少,用BC項內(nèi)容可以解釋。
考點:本題以科學情景為基礎(chǔ),考查了化學反應的方向、限度,化學平衡的移動、計算、平衡常數(shù)知識。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式=                       。
(2)該反應為           反應(選填吸熱、放熱)。
(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是   (多選扣分)。
a.容器中壓強不變            b.混合氣體中 c(CO)不變
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)    d.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為
              ℃。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(14分)(1)在固定容積為2L的密閉容器中通入NO和CO各2mol發(fā)生反應:
隨溫度(T)、壓強(P)和時間(t)的變化曲線如圖所示。請回答下列問題:

①曲線I、II、III對應反應從開始到平衡時用CO2表示的平均反應速率分別為、、,則三者大小關(guān)系為______________。
②該反應△H__________0(填“>”、“=”或“<”);曲線II對應平衡常數(shù)K=_________;曲線II對應的反應達平衡后,再通入2molNO和2molCO并保持溫度不變,則再達平衡時NO的轉(zhuǎn)化率將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)①25℃時,將0.2mol/L的HCOOH溶液與0.2mol/L的NaOH   溶液等體積混合,充分反應后測得溶液pH為________(填“>”、“=”或“<”),則HCOO-的水解平衡常數(shù)(Kh)可近似表示為______________(用含a的代數(shù)式表示)。
②一定溫度下,0.2mol/Lr HCOOH溶液加水稀釋過程中,下列各項中隨著加水量的增加而減小的是____________(填寫字母序號)。
a.       b.      c.     d.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:

溫度/℃
 
700
 
900
 
830
 
1000
 
1200
 
平衡常數(shù)
 
1.7
 
1.1
 
1.0
 
0.6
 
0.4
 
回答下列問題:
(1) 830℃時,向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v(A)="0.003" mol·L-1·s-1,則6s時c(A)=________mol·L-1, C的物質(zhì)的量為______ mol;此時,正反應速率_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反應速率。
(2)在恒容密閉容器中判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為________(填正確選項前的字母):
a.壓強不隨時間改變     b.氣體的密度不隨時間改變
c. c(A)不隨時間改變     d.單位時間里生成c和D的物質(zhì)的量相等   
(3)1200℃時反應C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為___________________。
(4)絕熱容器不與外界交換能量,在恒容絕熱條件下,進行2M(g)+N(g)2P(g)+Q(s)反應,按下表數(shù)據(jù)投料,反應達到平衡狀態(tài),測得體系壓強升高,簡述該反應的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系:__________________________________________________________________________________。
物  質(zhì)
 
M
 
N
 
P
 
Q
 
起始投料/mol
 
2
 
1
 
2
 
0
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)常溫下,將2種一元酸分別和NaOH溶液等體積混合,實驗數(shù)據(jù)如下:

組別
一元酸
NaOH
pH

c(HX)=0.1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=9

c(HY)=c1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=7
 
①甲組實驗的混合溶液中離子濃度由大到小順序為                            。由水電離出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙組實驗中HY為強酸,則HY溶液的c1        (填“<”、“=”或“>”)0.1。
(2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況和n(NO)/n(CO)比例變化情況如下圖。

①為達到NO轉(zhuǎn)化為N2的最佳轉(zhuǎn)化率,應該選用的溫度和n(NO)/n(CO)比例分別為                                 。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物生成無污染的物質(zhì)。CH4與NO2發(fā)生反應的化學方程式為                                                    。
(3)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇:
CO(g)  +  2H2(g)    CH3OH(g)      △H
下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
溫度
523K
573K
623K
平衡常數(shù)(K)
2.041
0.270
0.012
 
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H        0(填“<”、“=”或“>”)。
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應10min后,達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L,則此時的溫度為          。
③請在下列坐標中畫出②中求得該溫度下CO、H2和CH3OH的濃度隨時間變化的曲線,并進行適當?shù)臉俗ⅰ?br />

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將 4 mol A 氣體和 2 mol B 氣體在 2 L 的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g),若經(jīng) 2 s(秒)后測得C 的濃度為 0.6 mol·L-1 ,則:① 用物質(zhì) A 表示的反應的平均速率       ② 2 s 時物質(zhì) B 的濃度為          。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。
(1)某小組進行工業(yè)合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的模擬研究,在1L密閉容器中,分別加入0.1mol N2和0.3mol H2。實驗①、②、③中c(N2)隨時間(t)的變化如圖所示。

實驗②從開始到達到平衡狀態(tài)的過程中,用H2表示的平均反應速率為        。與實驗①相比,.實驗②所采用的實驗條件可能為   (填字母),實驗③所采用的實驗條件可能為       (填字母)。
a.增大壓強b.減小壓強c.升高溫度d.降低溫度e.使用催化劑
(2)NH3可用于處理廢氣中的氮氧化物,其反應原理為2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) △H<0欲提高廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是        (填字母)
a.升高溫度  b.增大壓強  c,增大NH3的濃度
(3)NCl3遇水發(fā)生水解反應,生成NH3的同時得到      (填化學式)。ClO2是廣譜高效消毒劑,制備原理為NCl3+6ClO2+3H2O=NH3↑+6ClO2+3OH+3Cl。若轉(zhuǎn)移1mol電子,則制取ClO2的質(zhì)量為             。
(4)25℃時,將amol·L-1的氨水與bmol·L-1鹽酸等體積混合,反應后溶液恰好顯中性,則a    b(填“>”、“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為     。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在一個容積固定的反應器中,有一可左右滑動的密封隔板,左、右兩側(cè)分別進行如下可逆反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(g)+4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為x mol、3.25mol、1mol;右側(cè)中加入9 mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對容器體積的影響)。

當x在一定范圍內(nèi)變化時,均可以通過調(diào)節(jié)反應器的溫度,使兩側(cè)反應都達到平衡,并且隔板恰好處于反應器位置2處。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?br />(1)若x=1.5,則左側(cè)反應在起始時向__________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行。欲使反應維持向該方向進行,則x的取值范圍是________________。
(2)若x=2,則左側(cè)反應在起始時向__________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行,平衡時混合氣中SO2所占的體積分數(shù)為_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:問答題

合成氨的流程示意圖如下:

回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的,通常使用的兩種分離方法是____________、____________;氫氣的來源是水和碳氫化合物,寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學方程式________________________,__________________________。
(2)設備A中含有電加熱器,觸媒和熱交換器,設備A的名稱是________,其中發(fā)生的化學反應方程式為__________________________。
(3)設備B的名稱為________,其中m和n是兩個通水口,入水口是________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)設備C的作用是____________________________________________。
(5)在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用,欲除去原料氣中的CO,可通過如下反應來實現(xiàn):
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
已知1 000 K時該反應的平衡常數(shù)K=0.627,若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%,則起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。

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