【題目】二氧化硫是危害最為嚴重的大氣污染物之一,它主要來自化石燃料的燃燒,研究CO催化還原SO2的適宜條件,在燃煤電廠的煙氣脫硫中具有重要價值。

.從熱力學(xué)角度研究反應(yīng)

(1) C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1

CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1

S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1

寫出CO 還原SO2的熱化學(xué)方程式:_________________。

(2)關(guān)于CO還原SO2的反應(yīng),下列說法正確的是______

A.在恒溫恒容條件下,若反應(yīng)體系壓強不變,則反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)

B.平衡狀態(tài)時,2v(CO)=v(SO2)

C.其他條件不變,增大SO2的濃度,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大

D.在恒溫恒壓的容器中,向達到平衡狀態(tài)的體系中充入N2,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率不變

Ⅱ.NOx的排放主要來自于汽車尾氣,包含NO2NO,有人提出用活性炭對NOx進行吸附,發(fā)生反應(yīng)如下:

反應(yīng)aC(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=34.0kJ/mol

反應(yīng)b2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=64.2kJ/mol

(3)對于反應(yīng)a,在T1℃時,借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:

時間(min)

濃度(mol·L-1)

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.58

0.40

0.40

0.48

0.48

N2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________,當(dāng)升高反應(yīng)溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(選填增大減小不變”)。

30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡;根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是___________(填字母)。

A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO

C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑

(4)①某實驗室模擬反應(yīng)b,在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO2氣體,維持溫度為T2℃,如圖為不同壓強下反應(yīng)b經(jīng)過相同時間NO2的轉(zhuǎn)化率隨著壓強變化的示意圖。請從動力學(xué)角度分析,1050kPa前,反應(yīng)bNO2轉(zhuǎn)化率隨著壓強增大而增大的原因_____________;在1100kPa時,NO2的體積分數(shù)為___________

②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp);在T2℃、1.1×106Pa時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=___________(計算表達式表示);已知:氣體分壓(P)=氣體總壓(P體積分數(shù)。

【答案】2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s) ΔH=-270.0 kJ·mol-1 AC 0.042mol/(Lmin) 減小 BC 1050kPa前反應(yīng)未達平衡狀態(tài),隨著壓強增大,反應(yīng)速率加快,NO2轉(zhuǎn)化率提高 50%

【解析】

1COSO2的反應(yīng)方程式為2COSO2=2CO2S,① C(s)+O2(g)= CO2(g),②CO2(g)+C(s) =2CO(g),③S(s)+O2(g)= SO2(g),因此有得出2CO(g)SO2(g)=2CO2(g)S(s) △H=270.0kJ·mol1;

2A、根據(jù)反應(yīng)方程式,硫為固體,其余為氣體,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)之和不相等,因此當(dāng)壓強不再改變,說明反應(yīng)達到平衡,故A正確;

B、不同物質(zhì)的速率表示達到平衡,要求反應(yīng)的方向一正一逆,且反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比,即v(CO)=2v(SO2),故B錯誤;

C、其他條件不變,增大SO2的濃度,增加反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;

D、恒溫恒壓下,通入非反應(yīng)氣體,容器的體積增大,物質(zhì)的量濃度降低,平衡向逆反應(yīng)方向進行,SO2的轉(zhuǎn)化率的降低,故D錯誤;答案為AC

3根據(jù)反應(yīng)速率數(shù)學(xué)表達式,v(NO)=(1.000.58)mol/L÷10min=0.042mol/(L·min);反應(yīng)ab都是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進行,化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,即升高溫度,平衡常數(shù)K減;

②A、活性炭為固體,加入活性炭,不影響化學(xué)平衡,故A不符合題意;

B、通入一定量的NO,NO濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,N2濃度增大,故B符合題意;

C、適當(dāng)縮小容器的體積,所有氣體的濃度均增大,故C符合題意;

D、加入合適的催化劑,不影響化學(xué)平衡,故D不符合題意;答案為BC

4根據(jù)示意圖,1050kPa前,反應(yīng)未達到平衡,隨著壓強增大,反應(yīng)速率增大,NO2的轉(zhuǎn)化率加快;假設(shè)通入1molNO2,2C(s)2NO2(g) N2(g)2CO2(g)

起始: 1 0 0

變化: 0.4 0.2 0.4

平衡: 0.6 0.2 0.4 1100kPa時,NO2的體積分數(shù)為0.6mol/(0.60.20.4)mol×100%=50%

②NO2的體積分數(shù)為1/2N2的體積分數(shù)為0.2mol/(0.60.20.4)mol=1/6,CO2的體積分數(shù)為1/3,Kp==。

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】A是有機羧酸鹽,B、CD是常見化合物;A、B、CD焰色反應(yīng)呈黃色,其水溶液均呈堿性,B最強.X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關(guān),其晶體類型相同.已知有關(guān)轉(zhuǎn)化如下:

A(s)+B(s) C(s)+H2

D+H2A+X

B+D=C+X

④D(s)C+X+Y(均未配平)

注:RCOONa+NaOHRH+Na2CO3

試回答下列問題:

(1)C的名稱是 ______

(2)B的電子式是 ______

(3)上述②儲氫方法的二個最明顯的優(yōu)點是 ______ 、 ______ 等.

(4)C的晶體屬于 ______ 晶體,存在 ______ 鍵和 ______ 鍵.

(5)Y的晶體熔化時僅克服 ______ 力.

(6)X的晶體中通常有 ______ 鍵締合,構(gòu)成 ______ 體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其沸點比同主族同類型物質(zhì)要特別 ______

(7)寫出的化學(xué)方程式 ______

(8)寫出在C的飽和溶液中不斷通Y析出D的離子方程式 ______

(9)用來表達泡沫滅火器滅火原理(D+Al3+)的離子方程式是 ______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知在低溫下比較穩(wěn)定,酸性比醋酸略強,既有氧化性又有還原性,其氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物與溶液pH的關(guān)系如表:

pH范圍

產(chǎn)物

NO、、中的一種

下列有關(guān)說法錯誤的是

A.堿性條件下,NaClO反應(yīng)的離子方程式為

B.向冷的溶液中通入可得到

C.向冷的溶液中加入稀硫酸可得到

D.向冷的溶液中加入滴有淀粉的氫碘酸,溶液變藍色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大,W的某種原子無中子,X、Y可形成原子個數(shù)比為1∶1的具有漂白性的物質(zhì),工業(yè)上常用電解飽和YZ溶液來獲得Z的單質(zhì)及其他產(chǎn)品。下列說法正確的是

A. W和X、Y、Z均能形成18電子的分子

B. 上述四種元素的原子半徑大小順序為r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)

C. X、Y之間形成的化合物可能同時含有離子鍵和非極性共價健

D. W、X、Z三種元素形成的化合物一定是弱酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】0.01mol/L醋酸中存在下列平衡:CH3COOHH++CH3COO-,若要使溶液的pHc( CH3 COO-)均減小,可采取的措施是

A.適當(dāng)升高溫度B.加入稀鹽酸C.加入 CH3COONa固體D.加入少量水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國電池的年市場消費量約為80億只,其中70%是鋅錳干電池,利用廢舊鋅錳干電池制備硫酸鋅晶體(ZnSO4·7H2O)和純MnO2的工藝如下圖所示:

已知:

①鋅皮的主要成分為Zn,含有少量Fe;炭包的主要成分為ZnCl2、NH4Cl、MnO2、碳粉等,還含有少量的 Cu、Ag、Fe 等。

②Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16;Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。

(1)除去炭包中碳粉的操作為_____________。

A.酸浸 B.過濾 C.焙炒 D.焙燒

(2)粗MnO2轉(zhuǎn)化為MnSO4時,主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________

(3)焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(4)制備硫酸鋅晶體流程中,用ZnO調(diào)節(jié)溶液pH的目的是______________________________,若溶解時不加H2O2帶來的后果是____________________。

(5)“草酸鈉-高錳酸鉀返滴法”可測定MnO2的純度:取agMnO2樣品于錐形瓶中,加入適量稀硫酸,再加入V1mLc1mol·L-1Na2C2O4溶液(足量),最后用c2mol·L-1的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,達終點時消耗V2 mL標準KMnO4溶液。

①MnO2參與反應(yīng)的離子方程式為_____________

②該樣品中MnO2的質(zhì)量分數(shù)為__________________(假定雜質(zhì)不參與反應(yīng),列出表達式即可)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】四氯化錫可用作媒染劑。利用如圖所示裝置可以制備四氯化錫(部分夾持裝置已略去);

有關(guān)信息如下表:

化學(xué)式

SnCl2

SnCl4

熔點/

246

-33

沸點/

652

144

其他性質(zhì)

無色晶體,易氧化

無色液體,易水解

回答下列問題:

1)甲裝置中儀器A的名稱為___________

2)用甲裝置制氯氣,MnO4- 被還原為Mn2+,該反應(yīng)的離子方程式為________________

3)將裝置如圖連接好,檢查氣密性,慢慢滴入濃鹽酸,待觀察到__________(填現(xiàn)象)后,開始加熱丁裝置,錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,繼續(xù)加熱丁裝置,此時繼續(xù)加熱丁裝置的目的是:

①促進氯氣與錫反應(yīng);

_______________________________

4)如果缺少乙裝置,可能發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________;己裝置的作用是_________________

A.除去未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣

B.防止空氣中CO2氣體進入戊裝置

C.防止水蒸氣進入戊裝置的試管中使產(chǎn)物水解

D.防止空氣中O2進入戊裝置的試管中使產(chǎn)物氧化

5)某同學(xué)認為丁裝置中的反應(yīng)可能產(chǎn)生SnCl2雜質(zhì),以下試劑中可用于檢測是否產(chǎn)生SnCl2 的有_______________(填標號)。

A. H2O2溶液 B. FeCl3溶液(滴有KSCN C. AgNO3溶液 D. 溴水

6)反應(yīng)中用去錫粒1.19g,反應(yīng)后在戊裝置的試管中收集到2.38gSnCl4,則SnCl4的產(chǎn)率為________。(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,有下列五種溶液:

0.1 mol·L-1

CH3COOH溶液

0.01mol·L-1 CH3COOH溶液

pH2

CH3COOH溶液

0.1 mol·L-1

NaOH溶液

0.1mol·L-1

氨水

回答下列問題:

1)溶液①稀釋到原來的10倍后的溶液pH______③溶液的pH(填,下同),①和④兩溶液中水電離出的c(H):①_______

2)在相同溫度時100mL ②的溶液與10mL ①的溶液相比較,下列數(shù)值前者大于后者的是_______

A 中和時所需NaOH的量 B 電離程度

C 水電離出的c(H) D CH3COOH的物質(zhì)的量

3)用水稀釋⑤時,溶液中隨著水量的增加而減小的是______(填字母)。

A、        B、

CcH+)和cOH-)的乘積    D OH-的物質(zhì)的量

4)聯(lián)氨(N2H4)溶于水顯堿性,其原理與氨相似,但其堿性不如氨強,寫出其溶于水呈堿性的離子方程式:________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它們都可看作化學(xué)平衡。請根據(jù)所學(xué)知識回答:

(1)A為0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在該溶液中各種離子的濃度由大到小的順序為______________________________________。

(2)B為0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,請分析NaHCO3溶液顯堿性的原因___________________________________________________

(3)C為FeCl3溶液,實驗室中配制FeCl3溶液時常加入________溶液以抑制其水解,若把B和C溶液混合,將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________。

(4)D為含有足量AgCl固體的飽和溶液,氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq),在25 ℃時,氯化銀的Ksp=1.8×10-10,F(xiàn)將足量氯化銀分別放入:①100 mL 蒸餾水中;②100 mL 0.2 mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1 mol·L-1氯化鋁溶液中;④100 mL 0.1 mol·L-1鹽酸溶液中,充分攪拌后,相同溫度下銀離子濃度由大到小的順序是________(填寫序號);②中氯離子的濃度為___mol·L-1。

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