【題目】氮氧化物的存在會破壞地球環(huán)境,人們一直在積極探索改善大氣質(zhì)量的有效措施。已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) H=+181.5 kJ·mol1

(1)寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式______。

(2)氮氧化物是形成臭氧層空洞、光化學(xué)煙霧、______(列舉一種)等大氣污染現(xiàn)象的物質(zhì)之一。北京市為防治大氣污染,采取的措施有______(寫兩點(diǎn)即可)。

(3)NOx在平流層使O3濃度減少,形成臭氧層空洞,其中一種反應(yīng)機(jī)理可用下圖表示,寫出其總反應(yīng)的化學(xué)方程式______

(4)某科研小組嘗試?yán)霉腆w表面催化工藝進(jìn)行NO的分解。若用、、 分別表示N2、NO、O2和固體催化劑,在固體催化劑表面分解NO的過程如下圖所示。從吸附到解吸的過程中,能量狀態(tài)最低的是______(填字母序號)。

(5)溫度為T1時,在容積為1L的恒容密閉容器中充入0.6molNO2,達(dá)平衡時c(O2)=0.2mol/L,僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2 (g)(H>0)。實(shí)驗(yàn)測得:vv (NO2)消耗kc2(NO2),vv(NO)消耗=2v(O2)消耗kc2(NO) c(O2),kk為速率常數(shù),僅受溫度影響。當(dāng)溫度改變?yōu)?/span>T2時,若kk,則T1______T2(“>”“<”),得出該結(jié)論的理由是______

【答案】3NO2+H2O= 2HNO3+NO 霧霾、酸雨、溫室效應(yīng)等 新能源汽車;汽車限行;推廣使用清潔燃料;煤改電等 2O3 3O2 C T2T1 達(dá)到平衡狀態(tài)時正逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)kc2(NO2)=kc2(NO)c(O2),且kk,可知c2(NO2)=c2(NO)c(O2),T2時化學(xué)平衡常數(shù)K等于1,大于0.8,且該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),說明升高溫度平衡正向移動,所以 T2T1

【解析】

(1)NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO;

(2)使用新能源汽車替代使用汽油和柴油的汽車、推行汽車限行組成、推廣使用清潔燃料、煤改電等措施減少氮氧化物的排放,減少臭氧層空洞、光化學(xué)煙霧、霧霾、酸雨、溫室效應(yīng)等大氣污染現(xiàn)象的產(chǎn)生;

(3)由反應(yīng)機(jī)理可知,臭氧在一氧化氮作催化劑時分解生成氧氣,破壞臭氧層;

(4)破壞化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵需要放出能量,能量越高越不穩(wěn)定,越低越穩(wěn)定;

(5)升高溫度平衡向吸熱方向移動。

(1)NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3NO2+H2O= 2HNO3+NO,故答案為:3NO2+H2O= 2HNO3+NO;

(2)氮氧化物是形成臭氧層空洞、光化學(xué)煙霧、霧霾、酸雨、溫室效應(yīng)等大氣污染現(xiàn)象的主要原因之一,為減少氮氧化物的排放,減少大氣污染,應(yīng)降低化石能源的使用,可以采用的措施有使用新能源汽車替代使用汽油和柴油的汽車、推行汽車限行組成、推廣使用清潔燃料、煤改電等,故答案為:霧霾、酸雨、溫室效應(yīng)等;新能源汽車、汽車限行、推廣使用清潔燃料、煤改電等;

(3)反應(yīng)機(jī)理可知,臭氧在光的作用下分解生成氧氣和氧原子,氧原子與一氧化氮反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮分子間反應(yīng)生成一氧化氮和氧氣,總反應(yīng)方程式為:2O3 3O2,故答案為:2O3 3O2

(4)從機(jī)理圖可以看出,首先A狀態(tài)中,NO被吸附到催化劑表面,B狀態(tài)為NO變成N原子和O原子,這個過程需要吸收能量,C狀態(tài)為N原子和N原子結(jié)合變成N2,O原子和O原子結(jié)合變成O2,這個過程為成鍵過程,需要放出能量,體系能量降低,故答案為:C;

(5)由題給數(shù)據(jù)可知,溫度為T1時,c(NO2)=(0.6mol/L—0.4mol/L )、c(NO)=0.4mol/L、c(O2)= 0.2mol/L,化學(xué)平衡常數(shù)K為(0.4mol/L)2×(0.2mol/L)/(0.2mol/L)2=0.8;達(dá)到平衡狀態(tài)時正逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)kc2(NO2)=kc2(NO)c(O2),達(dá)到平衡狀態(tài)時正逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)kc2(NO2)=kK,若k=k,=1>0.8,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),說明升高溫度平衡正向移動,所以 T2>T1,故答案為:>;達(dá)到平衡狀態(tài)時正逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)kc2(NO2)=kc2(NO)c(O2),且k=k,可知c2(NO2)=c2(NO)c(O2),T2時化學(xué)平衡常數(shù)K等于1,大于0.8,且該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),說明升高溫度平衡正向移動,所以 T2>T1。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】相同溫度下,分別在起始體積均為1L的兩個密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g) H=-akJ/mol 實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。

容器

反應(yīng)條件

起始物質(zhì)的量/mol

達(dá)到平衡所用時間

/min

達(dá)到平衡過程中的能量變化

X2

Y2

XY3

恒容

1

3

0

10

放熱0.1akJ

恒壓

1

3

0

t

放熱bkJ

下列敘述正確的是

A. 對于上述反應(yīng),①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值不同

B. ①中:從開始至10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(X2)=0.1mol/(L·min)

C. ②中:X2的平衡轉(zhuǎn)化率小于10%

D. b>0.1a

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】從海水的母液中提取金屬鎂的一種工藝流程如下:

下列說法不正確的是

A. 步驟①沉鎂可加入石灰乳

B. 步驟③脫水時,在空氣中加熱MgCl2·6H2O得到MgCl2

C. 步驟④中鎂在陰極生成

D. 設(shè)計步驟①、、③的主要目的是富集鎂元素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH>0,有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是

A. 高溫低壓 B. 低溫高壓 C. 高溫高壓 D. 低溫低壓

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聯(lián)合國將2019年定為國際化學(xué)元素周期表年”,2018年中國化學(xué)會制作了新版周期表,包含118種元素。回答下列問題:

X

(1)碳元素在周期表中的位置是______。

(2)將硅的元素符號填寫在上述周期表相應(yīng)的空格中_______。

(3)在上述周期表中,用實(shí)線畫出周期表的上方邊界________。

(4)從原子結(jié)構(gòu)角度解釋碳化硅中碳元素顯負(fù)價的原因______。

(5)118號元素為Og(中文名”,ào),下列說法不正確的是______。

a.Og是第七周期0族元素 b.Og原子的核外有118個電子

c.Og在同周期元素中非金屬性最強(qiáng) d.中子數(shù)為179Og核素符號是

(6)已知XY是位于相鄰周期的同主族元素。某溫度下,X、Y的單質(zhì)與H2化合生成氣態(tài)氫化物的平衡常數(shù)分別為KX =9.7×1012、KY =5.6×107。Y______(填元素符號),判斷理由是______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】K、Ka、KW分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、電離常數(shù)和水的離子積常數(shù),下列判斷正確的是

A. 在500、20 MPa條件下,在5 L密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),使用催化劑后K增大

B. 室溫下Ka(HCN) < Ka(CH3COOH),說明CH3COOH電離產(chǎn)生的c(H+)一定比HCN電離產(chǎn)生的c(H+)大

C. 25時,pH均為4的鹽酸和NH4I溶液中KW不相等

D. 2SO2+O22SO3達(dá)平衡后,改變某一條件時K不變,SO2的轉(zhuǎn)化率可能增大、減小或不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】ab、c、d四個金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:

實(shí)驗(yàn)裝

部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

a極質(zhì)量減;b極質(zhì)量增加

b極有氣體產(chǎn)生;c極無變化

d極溶解;c極有氣體產(chǎn)生

電流從a極流向d

由此可判斷這四種金屬的活動性順序是(  )

A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a>b>d>c

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)3A(g)+B(g) 2C(g)在三種不同的條件下進(jìn)行反應(yīng),在同一時間內(nèi),測得的反應(yīng)速率用不同的物質(zhì)表示為:v(A)=1 molL-1min-1 ②v(C)=0.5 molL-1s-1、v(B)=0.5 molL-1min-1,三種情況下該反應(yīng)速率大小的關(guān)系正確的是 (  )

A.>>B.>>C.>>D.>>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于反應(yīng)熱的描述中正確的是( )

A. CO(g)的燃燒熱283.0kJ·mol1,則反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=+566.0kJ·mol-1

B. HClNaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol1,則H2SO4Ba(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(-57.3)kJ·mol1

C. 反應(yīng)熱有正負(fù)之分,燃燒熱ΔH全部是正值

D. 1mol甲烷燃燒生成二氧化碳所和氣態(tài)水放出的熱量是甲烷的燃燒熱

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