【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機理對于消除環(huán)境污染有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知2NO2(g)=N2O4(g) △H=-55.3kJ/mol;N2O5(g)=2NO2 (g)+O2(g) △H=+53.1 kJ/mol;寫出N2O5分解生成N2O4與O2的熱化學(xué)方程式________________
(2)一定溫度下2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),在恒容密閉容器中充入一定量N2O5進行該反應(yīng),能判斷反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______(填字母序號)。
a.NO2和O2的濃度比保持不變 b.容器中壓強不再變化
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.氣體密度不變
(3)以乙烯(C2H4)作為還原劑脫硝(NO),脫硝機理如圖1。若反應(yīng)中n(NO)︰n(O2)=2︰1,則總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____;脫硝率與溫度、負載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2,為達到最佳脫硝效果,應(yīng)采用的條件是負載率____溫度____。
(4)T溫度時在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0。實驗測得:v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),v逆=(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆為速率常數(shù)只受溫度影響。不同時刻測得容器中n(NO)、n(O2)如表:
①從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(NO)=________。
②T1溫度時化學(xué)平衡常數(shù)K=_________ (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
③若將容器的溫度改變?yōu)?/span>T2時其k正=k逆,則T2_______T1(填“>”、“<”或“=")
④已知2NO(g)+O2(g)2NO2的反應(yīng)歷程為:
第一步NO+NON2O2 快速平衡 第二步N2O2+O2→2NO2 慢反應(yīng)
下列敘述正確的是________(填標(biāo)號)。
A.v(第一步的正反應(yīng))<v(第二步的反應(yīng)) B.總反應(yīng)快慢由第二步?jīng)Q定
C.第二步的活化能比第一步的高 D.第二步中N2O2與O2的碰撞100%有效
【答案】2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H=-4.4kJ/mol b 6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O 3.0% 350℃左右 0.03 mol/(L·s) 363 > BC
【解析】
(1)已知①2NO2(g)=N2O4(g) △H=-55.3kJ/mol,②N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g) △H=+53.1kJ/mol,由蓋斯定律,將①+②得N2O5(g)=N2O4(g)+1/2O2(g) △H=-55.3kJ/mol+(+53.1kJ/mol)=-2.2kJ/mol即2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H=-4.4kJ/mol,故答案為:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H=-4.4kJ/mol。
(2)a. NO2和O2的濃度比保持不變,不能說明達到化學(xué)平衡狀態(tài),故a錯誤;
b.容器中壓強不再變化,反應(yīng)乙達到化學(xué)平衡狀態(tài),故b正確;
c.v正(NO2)=2v逆(N2O5)才表明達到化學(xué)平衡狀態(tài),故c錯誤;
d.氣體的質(zhì)量和體積不變,氣體的密度始終保持不變,故d錯誤。
故答案為:b。
(3)根據(jù)圖1可知,以乙烯作為還原劑脫硝(NO),使其轉(zhuǎn)化為無毒的氮氣,乙烯被氧化為二氧化碳,若反應(yīng)中n(NO)︰n(O2)=2︰1,則總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O,由圖2可知,b曲線的最高點處,脫硝率高,負載率低,溫度溫度適宜,適宜適合條件為350℃、負載率3%,故答案為:6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O;350℃、負載率3%。
(4)①0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(NO)==0.03 mol/(L·s),故答案為:0.03 mol/(L·s)。
② 2NO(g)+O2(g)2NO2
n(始)/mol 0.20 0.10 0
△n(始)/mol 0.14 0.07 0.14
n(平)/mol 0.06 0.03 0.14
所以根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可得K==363L/mol,故答案為:363。
③若將容器的溫度改變?yōu)?/span>T2時其k正=k逆,則由于=1<363,說明平衡逆向移動,根據(jù)溫度對化學(xué)平衡移動的影響,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,所以T2>T1,故答案為:>。
④A.由于第一步反應(yīng)為快反應(yīng),第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),所以反應(yīng)速率:v(第一步的正反應(yīng))>v(第二步的反應(yīng)),故A錯誤;
B.當(dāng)化學(xué)反應(yīng)分多步進行時,總反應(yīng)快慢由反應(yīng)慢的化學(xué)反應(yīng)決定,對該反應(yīng)來說由第二步?jīng)Q定,故B正確;
C.反應(yīng)快說明反應(yīng)的活化能低,需要較少的能量反應(yīng)就可以發(fā)生,反應(yīng)慢說明反應(yīng)的活化能高,發(fā)生反應(yīng)需要較高的能量,所以第二步的活化能比第一步的高,故C正確;
D.即便是反應(yīng)慢的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物分子之間的碰撞也不都是有效碰撞,所以第二步中N2O2與O2的碰撞不可能100%有效,故D錯誤。
故答案為:BC。
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【題目】下列離子方程式書寫正確的是( )
A. 氫氧化鋇溶液中加入硫酸銨:Ba2++OH-+NH4++SO42-=BaSO4↓+NH3·H2O
B. 用惰性電極電解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+Cl2↑
C. 向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D. 向苯酚鈉溶液中通入少量的CO2:C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
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【題目】已知A可以作水果的催熟劑,D是食醋的主要成分。相關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:請回答下列問題:
⑴A的結(jié)構(gòu)簡式為__________,反應(yīng)①的反應(yīng)類型是_______。
⑵B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為______;C的官能團名稱是_______。
⑶反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______________,該反應(yīng)類型是__________________。
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【題目】工業(yè)上用CO和H2生產(chǎn)燃料甲醇(CH3OH)。一定條件下密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測得數(shù)據(jù)曲線如圖所示(反應(yīng)混合物均呈氣態(tài))。下列說法錯誤的是
A.反應(yīng)的化學(xué)方程式:CO+2H2CH3OH
B.反應(yīng)進行至3分鐘時,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C.反應(yīng)至10分鐘,CO的轉(zhuǎn)化率為75%
D.反應(yīng)至3分鐘,用甲醇來表示反應(yīng)的平均速率為mol/(L·min1)
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【題目】(1)為了驗證 Fe2+與 Cu2+氧化性強弱,下列裝置能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>_______(填裝置序號), 其正極的電極反應(yīng)式為_______;若構(gòu)建該原電池時兩個電極的質(zhì)量相等,當(dāng)導(dǎo)線中通過 0.4 mol 電子時,兩個電極的質(zhì)量差為_______g。
(2)將 CH4 設(shè)計成燃料電池,其利用率更高,裝置如圖所示(A、B 為多孔碳棒)。
實驗測得 OH- 定向移向 A 電極,則_______(填 A 或 B)處電極入口通 CH4,其電極反應(yīng)式為_______。
(3)金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是_______(填選 項字母)。
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
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【題目】硼酸(H3BO3)為一元弱酸,已知H3BO3與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H3BO3+OH-=B(OH)4-,H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法錯誤的是
A.陽極的電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B.反應(yīng)一段時間以后,陰極室NaOH溶液濃度增大
C.當(dāng)電路中通過3mol電子時,可得到1molH3BO3
D.B(OH)4-穿過陰膜進入產(chǎn)品室,Na+穿過陽膜進入陰極室
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【題目】在含有Ag+的酸性溶液中,以鐵銨礬NH4Fe(SO4)2作指示劑,用KSCN的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+.已知:AgSCN(白色s)Ag++SCN-,Ksp=1.0×10-12;Fe3++SCN-[Fe(SCN)] 2+(紅色),K=138。下列說法不正確的是( )
A. 邊滴定,邊搖動溶液,溶液中首先析出AgSCN白色沉淀
B. 當(dāng)Ag+定量沉淀后,少許過量的SCN-與Fe3+生成紅色配合物,即為終點
C. 上述實驗可用KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液代替KSCN的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+
D. 滴定時,必須控制溶液一定的酸性,防止Fe3+水解,影響終點的觀察
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【題目】下列電化學(xué)裝置能達到目的的是
A.圖甲:制取少量Fe(OH)2
B.圖乙:證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕
C.圖丙:在鐵表面鍍鋅
D.圖。簩崿F(xiàn)原電池反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
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【題目】如圖兩種化合物的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)描述正確的是( )
A. 兩種化合物均是芳香烴
B. 兩種化合物互為同分異構(gòu)體,均能與溴水反應(yīng)
C. 兩種化合物分子中共平面的碳原子數(shù)相同
D. 兩種化合物可用紅外光譜區(qū)分,但不能用核磁共振氫譜區(qū)分
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