【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.

(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)方程式為 . 利用反應(yīng)6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可以處理NO2 . 當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L.
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196.6kJmol1
2NO (g)+O2(g)2NO2(g)△H=﹣113.0kJmol1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO (g) 的△H=kJmol1 , 一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3與NO的體積比保持不變 d.每消耗1mol SO3的同時(shí)生成1mol NO2
測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)的NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO (g)+2H2(g)CH3OH (g).
①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示.該反應(yīng)△H0(填“>”或“<”).實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是
②甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注.DMFC工作原理如圖2所示:通入a氣體的電極是原電池的極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為

【答案】
(1)3NO2+H2O═2HNO3+NO;67.2
(2)﹣41.8;b;
(3)<;在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失;負(fù);O2+4e+4H+=2H2O
【解析】解:(1)NO2與H2O反應(yīng)的方程式為:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,當(dāng)反應(yīng)中有1 mol NO2參加反應(yīng)時(shí),共轉(zhuǎn)移了4 mol電子,故轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí),消耗的NO2為12÷4×22.4L=67.2L,
所以答案是:3NO2+H2O═2HNO3+NO;67.2;(2)根據(jù)蓋斯定律,將第二個(gè)方程式顛倒過(guò)來(lái),與第一個(gè)方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H=﹣83.6 kJmol1 , 則NO2+SO2SO3+NO△H=﹣41.8 kJmol1;
a.本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故體系的壓強(qiáng)保持不變,故a不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;
b.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NO2的濃度減小,顏色變淺,故b可以說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故b正確;
c.SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故c錯(cuò)誤;
d.d中所述的兩個(gè)速率都是逆反應(yīng)速率,不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故d錯(cuò)誤.
故選b;

NO2(g)+

SO2(g)

SO3(g)+

NO(g)

起始物質(zhì)的體積

a

2a

0

0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積

x

x

x

x

平衡物質(zhì)的體積

a﹣x

2a﹣x

x

x

平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6,即 = ,故x= a,故平衡常數(shù)K= = = = ,
所以答案是:﹣41.8;b; ;(3)①?gòu)臋M坐標(biāo)上一點(diǎn)0.5處,畫(huà)一條平行于縱坐標(biāo)的虛線,看相同壓強(qiáng)下不同溫度時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率,溫度越高轉(zhuǎn)化率越低,說(shuō)明,升溫時(shí)平衡向逆向移動(dòng).
第二問(wèn):實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是工業(yè)生產(chǎn)要考慮速經(jīng)濟(jì)效益,要考慮速度和效率,壓強(qiáng)越大需要的條件越高,花費(fèi)越大.
所以答案是:<;在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失;
②根據(jù)圖知,交換膜是質(zhì)子交換膜,則電解質(zhì)溶液呈酸性,根據(jù)氫離子移動(dòng)方向知,通入a的電極為負(fù)極、通入b的電極為正極,負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式為 CH3OH﹣6e+H2O=CO2+6H+ , 正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e+4H+=2H2O,
所以答案是:負(fù);O2+4e+4H+=2H2O.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識(shí),掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱,以及對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的理解,了解狀態(tài)判斷:①v(B)=v(B)②v(C):v(D)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)題意填空
(1)地殼中含量第一金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)A與化合物B(分子量為232)發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)物為黑色固體C和另一單質(zhì)D,單質(zhì)D與水蒸氣在高溫下可得到B.則
(i)寫(xiě)出構(gòu)成金屬單質(zhì)A的元素在周期表中的位置為
(ii)寫(xiě)出D與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等,一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下:

(i)物質(zhì)X的化學(xué)式為 . “堿溶”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為
(ii)為加快“酸浸”時(shí)的速率,可采取的措施有、等.(填兩種即可)
(iii)已知Fe3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2,Al3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4.為了獲得更多產(chǎn)品Al(OH)3 , 從煤矸石的鹽酸浸取液開(kāi)始,若只用CaCO3一種試劑,后續(xù)操作的實(shí)驗(yàn)方案是

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將少量氯氣通入KI溶液中,振蕩,再加入CCl4,振蕩,靜置,觀察到的現(xiàn)象是( )

A. 有紫黑色固體析出B. 形成均勻的紫紅色溶液

C. 液體分層,下層紫紅色D. 液體分層,上層紫紅色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】煤燃燒排放的煙氣含有SO2NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝,回答下列問(wèn)題:

1在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為 5×103mol·L1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。

離子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c/mol·L1

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式___________________________________增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率______________(填提高、不變降低)。

②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸______________ (填增大”“不變減小)。

③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率______脫硝反應(yīng)速率(填大于小于)。原因是除了SO2NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是________________。

2在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2NO的平衡分壓pc如圖所示。由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_________(填增大、不變減小)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),能造成所配溶液濃度偏低的原因是(
A.定容時(shí)俯視液面
B.未洗滌燒杯和玻璃棒
C.容量瓶未干燥
D.轉(zhuǎn)移溶液前溶液未冷卻至室溫

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.石油中含有C5~C11的烷烴,通過(guò)石油的分餾得到汽油
B.含C20以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油
C.開(kāi)采天然氣(主要成分是甲烷)應(yīng)做到安全規(guī)范的操作
D.煤中含有苯和甲苯,可用分餾的方法把它們分離出來(lái)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列敘述乙炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)中,既不同于乙烯,也不同于乙烷的是(  )
A.存在不飽和鍵
B.不易發(fā)生取代反應(yīng),易發(fā)生加成反應(yīng)
C.分子中的所有原子都處在同一條直線上
D.能使酸性KMnO4溶液褪色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組液體混合物,用分液漏斗不能分開(kāi)的是( )

A.苯和水 B.四氯化碳和水 C.乙醇和水 D.正己烷和水

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有一無(wú)色未知溶液中檢驗(yàn)出有Ba2+、Ag+ , 同時(shí)又測(cè)得其酸性很強(qiáng).某學(xué)生還要鑒定此溶液中是否大量存在①Cu2+ ②Al3+ ③Cl ④NO ⑤NH4+ ⑥CO ⑦S2 ⑧Mg2+、酕e3+ , 而事實(shí)上有部分離子不用鑒定就能加以否定,你認(rèn)為不必鑒定的是(
A.③⑤⑥⑦⑨
B.①③⑥⑦⑨
C.③④⑦⑧⑨
D.①②③⑤⑥

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