【題目】研究發(fā)現(xiàn),NOxSO2是霧霾的主要成分。

.NOx主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣,可以利用化學(xué)方法將二者轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。

已知:N2(g)O2(g)2NO(g) ΔH=+196 kJ·mol1

2CO(g)O2(g) 2CO2(g) ΔH=-554 kJ·mol1

(1)請(qǐng)寫(xiě)出NOCO轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)的熱化學(xué)方程式_______________。

(2)T℃時(shí),將等物質(zhì)的量的NOCO充入容積為2 L的密閉容器中,保持溫度和體積不變,反應(yīng)過(guò)程(015 min)NO物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。

已知:平衡時(shí)氣體的分壓=氣體的體積分?jǐn)?shù)×體系的總壓強(qiáng),T℃時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p=30MPa,則T℃時(shí)該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)Kp _______;平衡后,若保持溫度不變,再向容器中充入NOCO20.3mol,平衡將_____ (向左向右”)移動(dòng)。

②15 min時(shí),若改變外界反應(yīng)條件,導(dǎo)致n(NO)發(fā)生如圖所示的變化,則改變的條件可能是_____(填序號(hào))

A.升溫 B.增大CO濃度 C.加入催化劑 D.減小容器體積

(3)373K時(shí),向體積為2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g) ΔH=57.0kJ·mol1。測(cè)得NO2的體積分?jǐn)?shù)[φ(NO2)]與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如下表:

t/min

0

20

40

60

80

φ(NO2)

1.0

0.75

0.52

0.40

0.40

①020min內(nèi),v(N2O4)=_________________。

上述反應(yīng)中,v(NO2)=k1·c2(NO2),v(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1k2為速率常數(shù),則373K時(shí),k1、k2的數(shù)學(xué)關(guān)系式為__________

(4)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。原理:使用惰性電極電解,乙醛分別在陰、陽(yáng)極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,總反應(yīng)為2 CH3CHOH2OCH3CH2 OHCH3COOH。實(shí)驗(yàn)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(guò)程,其裝置示意圖如圖所示

電解過(guò)程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無(wú)色氣體,陽(yáng)極電極反應(yīng)分別為4OH-4eO22H2O__________________。

在實(shí)際工藝處理過(guò)程中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mgL的廢水,可得到乙醇_______kg(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。

【答案】2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g) ΔH-750 kJ·mol1 0.0583 (7/120) BD 2.0×10-3mol·L1·min1 k1=60k2 CH3CHO- 2e+H2O=CH3COOH+2H+ 0.19

【解析】

.已知:N2(g)O2(g)2NO(g) ΔH=+196 kJ·mol1

2CO(g)O2(g) 2CO2(g) ΔH=-554 kJ·mol1

(1)利用蓋斯定律,將②-①即可得出NOCO轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)的熱化學(xué)方程式;

(2)① 采集圖中數(shù)據(jù),可建立如下三段式關(guān)系:

p(NO)=p(CO)=p(CO2)=×30MPap(N2)=×30MPa,Kp;平衡后,若保持溫度不變,再向容器中充入NOCO20.3mol,利用濃度商與K進(jìn)行比較,確定平衡移動(dòng)的方向;

②從圖中可以看出,改變條件后,平衡將正向移動(dòng),由此可通過(guò)對(duì)條件的分析,確定改變的反應(yīng)條件;

(3) 020min內(nèi),設(shè)NO2的變化量為2x,從而建立三段式;

,x=0.08mol,從而求出v(N2O4)。

② 060min內(nèi),設(shè)NO2的變化量為2y,從而建立三段式;

,y=0.15mol,K==30,平衡時(shí)v(NO2)= 2v(N2O4),代入公式,即可求出373K時(shí),k1k2的數(shù)學(xué)關(guān)系式;

(4)①電解過(guò)程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無(wú)色氣體,陽(yáng)極電極反應(yīng)分別為4OH-4eO22H2O、乙醛得電子轉(zhuǎn)化為乙醇等;

m(CH3CHO)=1000L×0.300g/L×60%=180g,由CH3CHO——CH3CH2OH,可得到乙醇的質(zhì)量;

.已知:N2(g)O2(g)2NO(g) ΔH=+196 kJ·mol1

2CO(g)O2(g) 2CO2(g) ΔH=-54 kJ·mol1

(1)利用蓋斯定律,將②-①即可得出熱化學(xué)方程式2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g) ΔH-750 kJ·mol1;答案為:2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g) ΔH-750 kJ·mol1;

(2)① 采集圖中數(shù)據(jù),可建立如下三段式關(guān)系:

p(NO)=p(CO)=p(CO2)=×30MPa,p(N2)=×30MPaKp=0.0583 (7/120);平衡后,若保持溫度不變,再向容器中充入NOCO20.3mol,原平衡時(shí),c(NO)=c(CO2)=0.2mol,現(xiàn)c(NO)=c(CO2)=0.5mol,則濃度商QK必然相等,所以平衡不移動(dòng);答案為:0.0583 (7/120);不;

②從圖中可以看出,改變條件后,平衡將正向移動(dòng)。

A.升溫,平衡逆向移動(dòng),A不合題意;

B.增大CO濃度,平衡正向移動(dòng),B符合題意;

C.加入催化劑,平衡不發(fā)生移動(dòng),C不合題意;

D.減小容器體積,平衡正向移動(dòng),D符合題意。答案為:BD;

(3) 020min內(nèi),設(shè)NO2的變化量為2x,從而建立三段式;

,x=0.08mol,從而求出v(N2O4)==2.0×10-3mol·L1·min1答案為:2.0×10-3mol·L1·min1;

② 060min內(nèi),設(shè)NO2的變化量為2y,從而建立三段式;

y=0.15mol,K==30,平衡時(shí)v(NO2)= 2v(N2O4),代入公式,即k1·c2(NO2) =2k2·c(N2O4),k1=2K×k2=60k2;答案為:k1=60k2;

(4)①陽(yáng)極電極反應(yīng)分別為4OH-4eO22H2OCH3CHO- 2e+H2O=CH3COOH+2H+;答案為:CH3CHO- 2e+H2O=CH3COOH+2H+

m(CH3CHO)=1000L×0.300g/L×60%=180g,由CH3CHO——CH3CH2OH,可得到乙醇的質(zhì)量為=188g0.19kg;答案為:0.19。

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】在容積為10L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)+2B(g)C(g)+D(g),最初加入1.0molA2.2molB,在不同溫度下,D的物質(zhì)的量nD)和時(shí)間t的關(guān)系如圖1。

試回答下列問(wèn)題:

(1)能判斷上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________________(填寫(xiě)字母)

A.器中壓強(qiáng)不變

B.混合氣體中c(A )不變

C.2v (B ) =v (D ) D.c(A) =c(C)

(2)利用圖1中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=______________。

(3)700℃時(shí),某時(shí)刻測(cè)得休系中各物質(zhì)的量如下:nA)=1.1mol,nB=2.6mol,nC=0.9mol,nD=0.9mol,則此時(shí)該反應(yīng)____________(填向正反應(yīng)方向進(jìn)行向逆反應(yīng)方向進(jìn)行處于平衡狀態(tài)

(4)在催化劑作用下,CO可用于合成甲醇CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),若在恒溫恒壓的條件下,向密閉容器中充入4molol CO8molH2合成甲醇,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。

①該反應(yīng)的正反應(yīng)屬于_________反應(yīng)(填吸熱放熱),圖2x_____0.1(填大于小于)。

②在0.1 MPa100℃的條件下,該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為_______mol。

③若在恒溫恒容的條件下,向上述平衡體系中充入4mol CO8 mol H2,與原平衡相比,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率_______(增大”,不變減小,下同),平衡常數(shù)K_____。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】AF均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì),它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中CD的稀溶液不反應(yīng),B、CD反應(yīng)還可生成A(產(chǎn)物水等略去)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.鉑絲蘸取A溶液灼燒,焰色反應(yīng)顯藍(lán)綠色

B.D的濃溶液有強(qiáng)氧化性

C.E是一種有毒氣體,不能用作食品添加劑

D.A的溶液電解時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH-4e-=2H2O+O2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一密閉容器中加入一定物質(zhì)的量的A氣體,發(fā)生反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g),達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器體積擴(kuò)大為原來(lái)的一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),c(A)變?yōu)樵胶獾?/span>40%,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系:abcB.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小

C.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.平衡移動(dòng)過(guò)程中,與原平衡相比v增大、v減小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】草酸鈷是制作氧化鈷和金屬鈷的原料。一種利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3CaO、MgO、碳及有機(jī)物等)制取CoC2O4的工藝流程如圖:

(1)“550℃焙燒的目的是_____________________________。

(2)“浸出液的主要成分是__________________。

(3)“鈷浸出過(guò)程中Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+,該反應(yīng)的離子方程式為_________________________。

(4)“凈化除雜1”過(guò)程中,先在4050℃加入H2O2,再升溫至8085℃,加入Na2CO3溶液,調(diào)pH4.5,濾渣1”主要成分的是__________________。

(5)“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾除去,若所得濾液中cCa2+=1.0×l0-6mol/L,則濾液中cMg2+)為__________________。[已知KspMgF2=7.35×10-11KspCaF2=1.05×10-10]

(6)為測(cè)定制得樣品的純度,現(xiàn)稱(chēng)取1.000g樣品,將其用適當(dāng)試劑轉(zhuǎn)化,得到草酸銨溶液,再用過(guò)量稀硫酸酸化,用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),共用去KMnO4溶液24.00mL,則草酸鈷樣品的純度為___________。

(7)取一定質(zhì)量的CoC2O2H2O分解后的鈷氧化物(Co的化合價(jià)為+2+3),用480ml 5mol/L鹽酸恰好完全溶解固體,得到CoCl2溶液和4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)黃綠色氣體。試確定該鈷氧化物中CoO的物質(zhì)的量之比為___________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)下述轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答問(wèn)題:

已知:+CH3BrCH3+HBr;

C物質(zhì)苯環(huán)上一鹵代物只有兩種。

(1)寫(xiě)出B物質(zhì)的名稱(chēng)__________;D物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。

(2)寫(xiě)出反應(yīng)的類(lèi)型________;反應(yīng)的條件________。

(3)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。

(4)寫(xiě)出D+E反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________。

(5)反應(yīng)還有可能生成一種C16H18的有機(jī)物,其苯環(huán)上一鹵代物也只有兩種,寫(xiě)出它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】美國(guó)科學(xué)家合成了含有N5+的鹽類(lèi),含有該離子的鹽是高能爆炸物質(zhì),該離子的結(jié)構(gòu)呈“V”形,如右圖所示。以下有關(guān)該物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是(

A. 每個(gè)N5+中含有35個(gè)質(zhì)子和36個(gè)電子

B. 該離子中有非極性鍵和配位鍵

C. 該離子中含有2個(gè)π鍵

D. PCl4+互為等電子體

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下將NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A. Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6

B. 曲線(xiàn)N表示pH與的變化關(guān)系

C. NaHX溶液中c(H)>c(OH)

D. 當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),c(Na)>c(HX-)>c(X2-)>c(H+)=c(OH-)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng)COCl2(g)CO(g)Cl2(g) ΔH>0,達(dá)到平衡時(shí),下列措施:

①升溫 ②恒容通入惰性氣體 ③增加CO濃度 ④減壓 ⑤加催化劑 ⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(

A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案