【題目】全國(guó)平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)大氣污染物年排放總量逐年增加,對(duì)氮氧化物(NOx)排放的控制與監(jiān)測(cè)已刻不容緩;卮鹣铝袉栴}:

(1)平板玻璃熔窯煙氣中的NOx以溫度型氮氧化物為主。其中NO在空氣中容易被一種三原子氣體單質(zhì)氧化劑和光化學(xué)作用氧化成NO2,該氧化劑的分子式為_________。

(2)用CH4催化還原NOx可在一定程度上消除氮氧化物的污染。

已知:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1,2NO2(g)+N2(g)4NO(g) ΔH=+293 kJ·mol-1,則反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。

(3)800℃時(shí),在剛性反應(yīng)器中以投料比為1:1的NO(g)與O2(g)反應(yīng):

其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示[t=∞時(shí),NO(g)完全反應(yīng)]。

t/min

0

40

80

160

260

700

p/kPa

33.2

28.6

27.1

26.3

25.9

25.2

22.3

①NO(g)與O2(g)合成的反應(yīng)速率v=4.2×10-2×p2(NO)×p(O2)(kPa·min-1),t=52 min時(shí),測(cè)得體系中p(O2)=11.4 kPa,則此時(shí)的p(NO)=_________kPa,v=_________kPa·min-1(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。

②若升高反應(yīng)溫度至900℃,則NO(g)與O2(g)完全反應(yīng)后體系壓強(qiáng)p(900℃)_________(填“大于”“等于”或“小于”)22.3kPa,原因是___________________________________。

③800℃時(shí),反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)Kp_________kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。

(4)對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g),科研工作者提出如下反應(yīng)歷程:

第一步:2NO(g)N2O2(g) 快速平衡

第二步:N2O2+O2(g)2NO2(g) 慢反應(yīng)

下列表述正確的是_________(填標(biāo)號(hào))。

A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng)) B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物為N2O2

C.第二步中N2O2與O2的碰撞全部有效 D.第二步反應(yīng)活化能較低

【答案】O3 -1160 6.2 18.4 大于 溫度升高,體積不變,總壓強(qiáng)增大;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,體系中氣體物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)增大 49.98 AB

【解析】

(1)NO在空氣中容易被一種三原子氣體單質(zhì)氧化劑和光化學(xué)作用氧化成NO2,該氧化劑是臭氧。

(2)根據(jù)蓋斯定律解答。

(3)①根據(jù)阿伏伽德羅定律可知,同溫同體積時(shí),氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,然后根據(jù)三段式解答。

②溫度升高,體積不變,總壓強(qiáng)增大;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,體系中氣體物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)增大。

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知NO(g)完全反應(yīng)時(shí)體系壓強(qiáng)為22.3 kPa,然后根據(jù)三段式解答。

(4)A.第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率;

B.根據(jù)第一步和第二步可知中間產(chǎn)物為N2O2

C.第二步中N2O2與O2的碰撞部分有效;

D. 第二步反應(yīng)慢,所以第二步反應(yīng)的活化能較高。

(1)NO在空氣中容易被一種三原子氣體單質(zhì)氧化劑和光化學(xué)作用氧化成NO2,該氧化劑是臭氧,分子式為:O3,故答案為:O3。

(2)①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1,

②2NO2(g)+N2(g)4NO(g) ΔH=+293 kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律①-②×2,得到反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),故ΔH=-1160 kJ·mol-1,故答案為:-1160 。

(3)①t=0時(shí),p=33.2 kPa,以投料比為1:1的NO(g)與O2(g)反應(yīng),根據(jù)阿伏伽德羅定律可知,同溫同體積時(shí),氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,所以p(O2)=p(NO)=1/2×33.2 kPa=16.6 kPa,

2NO + O2 2NO2,

起始 (kPa) 16.6 16.6 0

轉(zhuǎn)化 (kPa) 10.4 5.2 10.4

平衡(kPa) 6.2 11.4 10.4

t=52 min時(shí),測(cè)得體系中p(O2)=11.4 kPa,則此時(shí)的p(NO)=6.2kPa,

v=4.2×10-2×p2(NO)×p(O2)

=4.2×10-2×(6.2kPa)2×11.4 kPa≈18.4 kPa·min-1,故答案為:18.4。

故答案為:6.2;18.4。

②若升高反應(yīng)溫度至900℃,則NO(g)與O2(g)完全反應(yīng)后體系壓強(qiáng)大于22.3kPa,因?yàn)闇囟壬,體積不變,總壓強(qiáng)增大;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,體系中氣體物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)增大,故答案為:大于;溫度升高,體積不變,總壓強(qiáng)增大;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,體系中氣體物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)增大。

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知NO(g)完全反應(yīng)時(shí)體系壓強(qiáng)為22.3 kPa,

2NO + O2 2NO2,

起始 (kPa) 16.6 16.6 0

轉(zhuǎn)化 (kPa) 16.6 8.3 16.6

平衡(kPa) 0 8.3 16.6

8.3kPa +16.6kPa =24.9kPa,24.9kPa-22.3kPa=2.6kPa,

2NO2(g) N2O4(g) △p

起始 (kPa) 16.6 0

轉(zhuǎn)化 (kPa) 2x x x=2.6kPa

平衡(kPa)16.6-2x x

K=(16.6-2x)2/x=11.42/2.6≈49.98 kPa,故答案為:49.98。

(4)A.第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率,故A正確;

B.根據(jù)第一步和第二步可知中間產(chǎn)物為N2O2,故B正確;

C.第二步中N2O2與O2的碰撞部分有效,故C錯(cuò)誤;

D. 第二步反應(yīng)慢,所以第二步反應(yīng)的活化能較高,故D錯(cuò)誤。

故選AB。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 500℃、30MPa,0.5mol N21.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6kJ·mol1

B. 甲烷的燃燒熱為-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= —890.3kJ·mol-1

C. 原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),該電池仍有電流產(chǎn)生

D. 500 mL 2.0 mol·L-1HCl(aq)500 mL 2.0 mol·L-1NaOH(aq)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量等于57.3 kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組混合物中,能用分液漏斗進(jìn)行分離的是

A. 水和CCl4 B. 碘和酒精 C. 酒精和水 D. 硝酸鉀和氯化鉀溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>

(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí),左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視______________,直到因加入一滴鹽酸后,溶液由________色變?yōu)?/span>________色,并________為止。

(2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是__________。

A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸

B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥

C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失

D.讀取鹽酸體積時(shí),開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)

(3)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

滴定

次數(shù)

待測(cè)NaOH

溶液的體積/mL

0.100 0 mol·L1 鹽酸的體積/mL

滴定前讀數(shù)

滴定后讀數(shù)

溶液體積/mL

第一次

25.00

0.00

26.11

26.11

第二次

25.00

1.56

30.30

28.74

第三次

25.00

0.22

26.31

26.09

依據(jù)上表數(shù)據(jù)計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CrO42Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下,初始濃度為1.0 mol·L1Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)c(H+)的變化如圖所示。

(1)用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________

(2)由圖可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率__________(填增大減小不變”),溶液中c(Cr2O72-)c(CrO42-)的比值將_____________(填增大”“減小不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為________________ (水的濃度不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式)。

(3)升高溫度,溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的ΔH_________0(填大于”“小于等于”)。

(4)K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,發(fā)生離子互換反應(yīng),生成磚紅色沉淀且溶液的pH下降,生成的磚紅色沉淀的化學(xué)式為_______________

(5)+6價(jià)鉻的化合物毒性較大,草酸(H2C2O4能將其中的Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,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】COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫、诤闳萃ㄈ胂∮袣怏w、墼黾CO濃度 ④減壓、菁哟呋瘎、藓銐和ㄈ胂∮袣怏w,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(  )

A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ③⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知0.1 molL-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO+H要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值減小,可以采取的措施是 (   )

A. 通入少量HCl氣體 B. 升高溫度 C. 加少量冰醋酸 D. 加水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】300mL的密閉容器中,放入鎳粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表:

溫度/

25

80

230

平衡常數(shù)

5×104

2

1.9×10﹣5

下列說法不正確的是

A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B. 25℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為2×10﹣5

C. 80℃時(shí),測(cè)得某時(shí)刻,Ni(CO)4(g)、CO濃度均為0.5 mol/L,則此時(shí)v(正)>v(逆)

D. 80℃達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得n(CO)=0.15mol,則Ni(CO)4的平衡濃度為0.125 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(鋁熱劑并不單指Fe2O3與鋁粉的混合物,實(shí)際上鋁粉可以與許多金屬氧化物配成鋁熱劑。如鋁粉與Fe3O4或MnO2等均可發(fā)生鋁熱反應(yīng)。

(1)寫出上述鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式:①_______________;②_________________________

(2)據(jù)上述反應(yīng)可總結(jié)出鋁熱反應(yīng)的特點(diǎn):①鋁熱反應(yīng)實(shí)際上屬于四大基本反應(yīng)類型中的________,其中鋁表現(xiàn)了其__________性,作______劑;②鋁熱反應(yīng)常用于冶煉金屬性比鋁__________(填“強(qiáng)”或“弱”)的金屬。

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