【題目】汽車尾氣中排放的NOx和CO污染環(huán)境,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ·mol1
②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180.5 k J·mol1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=116.5 k J·mol1
回答下列問題:
(1)CO的燃燒熱為_________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,則1 mol NO(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為___________kJ。
(2)CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式為_______。
(3)為了模擬反應(yīng)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)的工作情況,控制一定條件,讓反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,用傳感器測得不同時(shí)間NO和CO的濃度如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(10-4mol/L) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(10-3mol/L) | 3.60 | 3.05 | 2.28 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
①前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=___________,此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
②能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。
A.2n(CO2)=n(N2) B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C.氣體密度不變 D.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變
③當(dāng)NO與CO濃度相等時(shí),體系中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小的原因是___________ ,圖中壓強(qiáng)(p1,p2、p3)的大小順序?yàn)?/span>_________ 。
【答案】 283KJ/mol 631.75 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=-1196kJ/mol 1.875×10-4mol/(L·s) 5000(或5000L/mol) BD 該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率減。ɑ蛘磻(yīng)放熱,溫度越高,越不利于反應(yīng)正向進(jìn)行,NO的平衡轉(zhuǎn)化率越。 p1>p2>p3
【解析】(1)由①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ·mol1可知, 2molCO完全燃燒放出566.0 kJ的熱量,所以1molCO完全燃燒放出283kJ的熱量,所以CO的燃燒熱為283KJ/mol。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,設(shè)1 mol NO(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為x,由②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=946k +498k -2x=+180.5,解之得x=631.75,所以1 mol NO(g) 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為631.75kJ。
(2)由①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ·mol1,②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH==+180.5kJ/mol,③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=116.5 kJ·mol1,①2-②-③可得:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=(566.0 kJ·mol1)-(+180.5kJ/mol)-( 116.5 k J·mol1)=-1196kJ/mol ,所以CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式為2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=-1196kJ/mol。
(3)①由表中數(shù)據(jù)可知,前2 s內(nèi),NO的變化量為(10.0-2.50)=7.50mol/L,由N原子守恒可得N2的變化量為3.75mol/L,所以前2 s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2)=1.875×10-4mol/(L·s),此溫度下,反應(yīng)在第4s達(dá)平衡狀態(tài) ,各組分的平衡濃度分別為c(NO)=1.00mol/L、c(CO)=2.70mol/L、c()==4.5mol/L、c()==9/span>mol/L,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ==5000。
②A.在反應(yīng)過程中關(guān)系式2n(CO2)=n(N2) 恒成立,所以不能說明是平衡狀態(tài); B.雖然反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量恒不變,但是氣體的總物質(zhì)的量變小,所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量在反應(yīng)過程中變大,相對分子質(zhì)量也變大,因此當(dāng)氣體的琷相對分子質(zhì)量不變時(shí),能說明是平衡狀態(tài);C.反應(yīng)過程中氣體的總體積和總質(zhì)量都不變,所以氣體密度不變 ,因此該說法也不能說明是平衡狀態(tài); D.正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),所以反應(yīng)過程中氣體的壓強(qiáng)是變量,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。綜上所述,能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是BD。
③當(dāng)NO與CO濃度相等時(shí),體系中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小的原因是該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率減。ɑ蛘磻(yīng)放熱,溫度越高,越不利于反應(yīng)正向進(jìn)行,NO的平衡轉(zhuǎn)化率越。;由反應(yīng)方程式可知,在相同溫度下壓強(qiáng)越大,越有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,則NO的轉(zhuǎn)化率越大,所以圖中壓強(qiáng)(p1,p2、p3)的大小順序?yàn)?/span>p1>p2>p3 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】當(dāng)光束通過下列分散系時(shí),能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的是
A.Fe(OH)3膠體B.氯化鈉溶液C.鹽酸D.硫酸溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( )
A.膠體區(qū)別于其他分散系的根本原因是膠體有丁達(dá)爾現(xiàn)象
B.分散系中分散質(zhì)粒子直徑由小到大的正確順序是:溶液<膠體<濁液
C.光束通過膠體和濁液時(shí)都可以看到一條光亮的通路,而溶液不能
D.膠體的分散質(zhì)可以通過過濾從分散劑中分離出來
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】麻黃素是中樞神經(jīng)興奮劑,其合成路線如圖所示。NBS是一種選擇性溴代試劑。
已知:
(1)其中A為烴,相對分子質(zhì)量為92,A的結(jié)構(gòu)簡式是___________;E中含氧官能團(tuán)的名稱為__。
(2)反應(yīng)B→C的反應(yīng)條件和試劑是_____________________,
(3)F的結(jié)構(gòu)簡式是____________________________。
(4)寫出C→D的化學(xué)方程式_____________________________________________________。
(5)化合物F的芳香族同分異構(gòu)體有多種,M和N是其中的兩類,它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如下:
①已知M遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),能和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),苯環(huán)上只有兩個(gè)對位取代基,則M的結(jié)構(gòu)簡式可能為(寫兩種)____________、______________________。
②已知N分子中含有甲基,能發(fā)生水解反應(yīng),苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,則N的結(jié)構(gòu)有_____種。
(6)參照上述合成路線及信息,設(shè)計(jì)一條以乙醇為原料制備CH3CHOHCOCH3的流程:
CH3CH2OH →________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為了了解HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的電離情況,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
①分別測定了0.1 mol·L-1的HCl、NaHSO4、NaHCO3 溶液中H+的物質(zhì)的量濃度,HCl溶液 中c(H+)=0.1 mol·L-1,NaHSO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,而NaHCO3溶液中H+的物 質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1 mol·L-1。
②取少量NaHSO4溶液于試管中,滴入BaCl2溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
③取少量NaHCO3溶液于試管中,滴入幾滴BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象。
請根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問題:
(1)分別寫出HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的電離方程式:HCl:__________________________________________________;
NaHSO4:__________________________________________________;
NaHCO3:__________________________________________________。
(2)NaHSO4屬于“酸”“堿”“鹽”中的________________________。
(3)寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________________。
(4)若將NaHSO4與Ba(OH)2在溶液中按照物質(zhì)的量之比1∶1混合,反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________。
(5)若將NaHSO4逐滴加入Ba(OH)2溶液中至Ba2+恰好完全沉淀,反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述中正確的是
A. 除零族元素外,短周期元素的最高化合價(jià)在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)
B. 除短周期外,其他周期均有18種元素
C. 副族元素中沒有非金屬元素
D. 堿金屬元素是指IA族的所有元素
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】書寫熱化學(xué)方程式要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài),原因是
A.具體說明反應(yīng)的情況
B.物質(zhì)呈現(xiàn)的狀態(tài)與反應(yīng)焓變有關(guān)
C.說明反應(yīng)條件
D.物質(zhì)呈現(xiàn)的狀態(tài)與生成什么物質(zhì)有關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為除去粗鹽中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量):
(1)判斷BaCl2已過量的方法是___________________________________。
(2)第④步中,相關(guān)的離子方程式是_______________________________。
(3)為檢驗(yàn)精鹽純度,需配230mL0.2mol/L NaCl(精鹽)溶液,則需用托盤天平稱取精鹽固體的質(zhì)量為_______g。
(4) 配制NaCl(精鹽)溶液時(shí)需用容量瓶,其在使用前必須______ 。
(5) 配制NaCl(精鹽)溶液時(shí),若出現(xiàn)下列操作,其結(jié)果偏高的是__________
A.稱量時(shí)NaCl已潮解 B.天平的砝碼已銹蝕
C.定容搖勻后,液面下降又加水 D.定容時(shí)俯視刻度線
(6)將已配制好的濃度為C1 mol·L-1NaCl溶液與等質(zhì)量的水混合后,此時(shí)溶液的濃度為C2 mol·L-1 ,則C1 與C2二者的關(guān)系為______。
A. C1=2C2 B.C1<2C2 C.C1>2C2 D.2C1<C2
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