精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

（16分）汽車尾氣中的CO、NOX已經成為大氣的主要污染物，使用稀土等催化劑能將CO、NOX、碳氫化合物轉化成無毒物質，從而減少汽車尾氣污染。
（1）已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)  △H1           ①
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  △H2     ②
C(s)＋O2(g)＝CO2(g)   △H3    ③
寫出NO與CO催化轉化成N2和CO2的熱化學方程式（反應熱用△H1、△H2、△H3表示）：                                                                    。
（2）在容積相同的兩個密閉容器內（裝有等量的某種催化劑），分別充入同量的NOx及C3H6，在不同溫度下，同時發(fā)生以下反應：
18NO(g)＋2C3H6(g)9N2(g)＋6CO2(g)＋6H2O(g)；
18NO2(g)＋4C3H6(g)9N2(g)＋12CO2(g)＋12H2O(g)；
并分別在t秒時測定其中NOX的轉化率，繪得圖像如下圖所示：

① 從圖中可以得出的結論是
結論一：相同溫度下，                      。
結論二：                                 。
② 上述NO2和C3H6反應達平衡后，可提高NO2
轉化率的措施有          。（填編號）

A．加入催化劑B．降低溫度
C．分離出H2O(g)D．增大壓強
（3）CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素
部分反應生成碳氧血紅蛋白（Hb·CO），在37℃時：CO＋Hb·O2O2＋Hb·CO   K＝220
實驗表明，Hb·CO的濃度即使只有Hb·O2濃度的2%，也可造成人的智力損傷。抽煙后，測得平衡時人體肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10－6 mol·L－1和10－2 mol·L－1。請問，抽煙會造成人的智力損傷嗎？（寫出計算過程）

（16分）
（1）2NO(g)＋2CO(g)＝N2(g)＋2CO2(g)    △H＝2△H3△H2△H1
（4分；方程式、反應熱各2分，配平正確但狀態(tài)無寫或標注錯誤扣1分）
（2）① 結論一： NO轉化率比NO2的低 （2分）
結論二：在250°C～450°C時，NOX轉化率隨溫度升高而增大，450°C～600°C時NOX轉化率隨溫度升高而減小 （2分；其他合理答案也給分）
② BC （3分；只答對一個得1分，錯選不給分）
（3）（5分） 肺部CO和O2的濃度分別為10－6 mol·L－1和10－2 mol·L－1，
                 （2分）
＞2%                                      （2分）
故：抽煙會造成人的智力損傷。                                  （1分）

解析試題分析：（1）根據蓋斯定律，目標方程式=③×2-①-②，所以所求熱化學方程式為
2NO(g)＋2CO(g)＝N2(g)＋2CO2(g)    △H＝2△H3△H2△H1
（2）① 從圖中可以看到，二氧化氮的轉化率曲線在NO轉化率曲線的上方，所以得出的結論是，相同溫度時，NO轉化率比NO2的低；結論二：從曲線的變化情況可知，在250°C～450°C時，NOX轉化率隨溫度升高而增大，450°C～600°C時NOX轉化率隨溫度升高而減�。煌瑫r也可以說明，溫度升高NOX轉化率降低，則NOX轉化反應是放熱反應；
②A、加入催化劑，只能加快反應速率，不能改變平衡，所以二氧化氮的轉化率不會提高，錯誤；B、有①的分析知該反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，二氧化氮的轉化率提高，正確；C、分離出水蒸氣，使生成物濃度降低，平衡正向移動，提高二氧化氮的轉化率，正確；D、增大壓強，平衡逆向移動，二氧化氮的轉化率降低，錯誤，答案選BC；
（3）由K=220可知，220=c(O2)c(Hb·CO)/ c(Hb·O2) c(CO)，CO和O2的濃度分別為10－6 mol·L－1和10－2 mol·L－1。所以c(Hb·CO)/ c(Hb·O2)=220×10－6 mol·L－1/10－2 mol·L－1=2.2%>2%，所以抽煙會造成人的智力損傷。
考點：考查蓋斯定律的應用，對圖像的分析，平衡常數的應用，轉化率的判斷

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：單選題

下列熱化學方程式中，ΔH的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是(　　)

A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（14分）圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，圖b是反應中的CO和NO的濃度隨時間變化的示意圖。根據題意回答下列問題

（1）寫出NO2和CO反應的熱化學方程式                           。
（2）從反應開始到平衡，用NO2濃度變化表示平均反應速率v(NO2)＝   。
（3）此溫度下該反應的平衡常數K=   ；溫度降低，K   （填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）若在溫度和容積相同的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，測得反應達到平衡吋的有關數據如下表：

容 器
甲
乙
丙
反應物投入量
1 mol NO2
1 mol CO
2 mol NO
2 mol CO2
1 mol NO2、1 mol CO
1 mol NO、1 mol CO2
平衡時c(NO) /mol·L-1
1.5
3
m
能量變化
放出a kJ
吸收b kJ
放出c kJ
CO或NO的轉化率
α1
α2
α3
 
則：α1+α2=   ， a+b/2=    ,m=   

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知：稀溶液中，強酸與強堿反應中和熱的數值為57.3kJ/mol。
（1）用0.1molBa(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反應，放出______kJ的熱量
（2）1L0.1mol/LNaOH溶液分別與①醋酸溶液②濃硫酸③稀硝酸恰好反應時，放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3（單位：kJ），則它們由大到小的順序是_________________________

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知1molCaCO3分解需要吸收178kJ 熱量，1mol焦炭完全燃燒放出393.5kJ ，試回答下列問題
（1）寫出碳酸鈣分解的熱化學反應方程式                                    
（2）試計算如果0.5t CaCO3煅燒成CaO(s)，在理論上要用焦炭多少千克。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

【化學——選修2：化學與技術】（15分）
第五主族的磷單質及其化合物在工業(yè)上有廣泛應用。
（1）同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學方程式為：
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H
已知相同條件下：
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) △H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) △H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) △H3
用△H1、△H2和△H3表示H，則H=                   ；
（2）三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結構式如圖）之間脫去兩
個水分子產物，其結構式為                               ，三聚
磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學式為           ；

（3）次磷酸鈉（NaH2PO2）可用于工業(yè)上的化學鍍鎳。
①化學鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2－，在酸性等條件下發(fā)生下述反應：
（a）      Ni2+ +      H2PO2－+       →    Ni++      H2PO3－+     
（b）6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑     請在答題卡上寫出并配平反應式（a）；
②利用①中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。
方法上的不同點：                                                     ；
原理上的不同點：                                                     ；
化學鍍的優(yōu)點：                                                       。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（17分）CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣，可以在一定條件下制備甲醇，二甲醚等多種有機物。工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與水進行高溫重整制備合成氣。
（1） 已知：CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液態(tài)水汽化時的能量變化為44.0kJ。寫出甲烷與水蒸氣在高溫下反應制取合成氣的熱化學方程式                  。
（2）在一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，測得CH4(g)和H2(g)的物質的量濃度隨時間變化如下表所示：

    時間/min
物質 濃度
 		0
 		1
 		2
 		3
 		4
 
CH4
 		0.2mol·L—1
 		0.13 mol·L—1
 		0.1 mol·L—1
 		0.1 mol·L—1
 		0.09 mol·L—1
 
H2
 		0 mol·L—1
 		0.2 mol·L—1
 		0.3 mol·L—1
 		0.3 mol·L—1
 		0.33 mol·L—1
 
①3—4min之間，化學平衡向___   ____反應方向移動（填“正”或“逆”）。
②3min時改變的反應條件是____________________（只填一種條件的改變）
（3）已知溫度、壓強、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕對該反應的影響如圖所示。

①圖1中的兩條曲線所示投料比的關系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②圖2中兩條曲線所示的壓強比的關系：p1_______p2
（4）以天然氣（設雜質不參與反應）、KOH溶液為原料可設計成燃料電池
①放電時，正極的電極反應式_______________________________________
②設裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為8.96L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關系為                     ____。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等氣體，常用下列方法處理，以實現節(jié)能減排、廢物利用等。

（1）對燃煤廢氣進行脫硝處理時，常利用甲烷催化還原氮氧化物：
①CH4 (g)＋4NO2(g)==4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－570 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)="=2" N2(g) ＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1
則CH4 (g)＋2NO2(g)="=" N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH＝___________。
（2）將燃煤廢氣中的CO2轉化為甲醚的反應原理為：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)
已知在壓強為a MPa下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉化率見下圖：
①此反應為         (填“放熱”、“吸熱”)；若溫度不變，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，則K將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②若用甲醚作為燃料電池的原料，請寫出在堿性介質中電池正極的電極反應式_______________________。
③在a MPa和一定溫度下，將6 mol H2和2 mol CO2在2 L密閉容器中混合，當該反應達到平衡時，測得平衡混合氣中CH3OCH3的體積分數約為16.7%(即1/6)，此時CO2的轉化率是多少？（計算結果保留2位有效數字)
④在a MPa和500K下，將10mol H2和5 mol CO2在2 L密閉容器中混合，5min達到平衡，請在答題卡的坐標圖中畫出H2濃度變化圖。(請標出相應的數據)

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（16分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應建立平衡后，體系中c(H2)=0.12mol·L-1。則該溫度下此反應的平衡常數K=    （填計算結果）。
（2）合成塔中發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應的平衡常數。由此可推知，表中T1   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質和水，科學家利用此原理，設計成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是         （填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為                      。
（4）用氨氣氧化可以生產硝酸，但尾氣中的NOx會污染空氣。目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= －1160kJ·mol－1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為                                       。
（5）某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如圖。據圖分析，若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現NO的轉化率降低，其可能的原因為                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應控制的最佳溫度在      左右。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案