【題目】汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO2 . 為了減輕大氣污染,人們提出通過(guò)以下反應(yīng)來(lái)處理汽車尾氣.
(1)2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H1=﹣746.5kJmol﹣1
已知:2C(s)+O2(g)═2CO(G)△H2=﹣221kJmol﹣1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJmol﹣1
則N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=kJmol﹣1
(2)T℃下,在一容積不變的密閉容器中,通入一定量的NO和CO,用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間NO和CO的濃度如下表:
時(shí)間/s | 0 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10﹣4molL﹣1 | 10.0 | c1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)10﹣3molL﹣1 | 3.60 | c2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
①c1合理的數(shù)值為(填字母) A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(CO2 )=
③不能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 . (填字母標(biāo)號(hào))
a.2v正(CO)=v逆(N2)
b.容器中混合氣體的密度保持不變
c.容器中氣體的壓強(qiáng)不變
d.CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
(3)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑的比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.根據(jù)下表設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)得混合氣體中NO的濃度隨時(shí)間t變化的趨勢(shì)如圖所示:
實(shí)驗(yàn) | T/℃ | NO初始濃 | CO初始濃 | 催化劑的比表面積/㎡g﹣1 |
① | 350 | 1.20 | 5.80 | 124 |
② | 280 | 1.20 | 5.80 | 124 |
③ | 280 | 1.20 | 5.80 | 82 |
則曲線I、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)依次為
(4)已知:CO通入新制的銀氨溶液可生成銀鏡,同時(shí)釋放一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體.某溫度下,向1L密閉容器中充入1molNO和1molCO,反應(yīng)達(dá)到平衡后,將平衡混合氣通入足量新制的銀氨溶液中.生成43.2g Ag,則該溫度下,反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
(5)CO可作燃料電池的烯氣.用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物做電解質(zhì),空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì),制?50℃下工作的燃料電池.該電池總反應(yīng)為2CO+O2═2CO2 , 則負(fù)極反應(yīng)式為 .
【答案】
(1)+180.5
(2)D;3.75×10﹣4 mol/(L.s);ab
(3)③②①
(4)160
(5)2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2
【解析】解:(1)已知:①2 NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.5KJ/mol,②2C (s)+O2(g)2CO(g)△H=﹣221.0KJ/mol③C (s)+O2(g)CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol則依據(jù)蓋斯定律,③×2﹣②﹣①得到:N2(g)+O2(g)=2NO(g)則△H=(﹣393.5KJ/mol)×2﹣(﹣220KJ/mol)﹣(﹣746.5KJ/mol)=+180.5KJ/mol,
所以答案是:+180.5;(2)①由表中數(shù)據(jù)可知4s時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡,1﹣3s內(nèi)NO濃度變化量為4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L,該2s內(nèi)平均每秒內(nèi)變化量為1.5×10﹣4 mol/L,隨反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)速率減小,該2s中前1s內(nèi)NO濃度變化量應(yīng)大于1.5×10﹣4 mol/L,則2s時(shí)NO的濃度小于4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L,故2s時(shí)NO的濃度應(yīng)介于1.5×10﹣4 mol/L~3×10﹣4 mol/L之間,選項(xiàng)中只有2.5×10﹣4 mol/L符合,
故選:D;②2s內(nèi)NO的濃度變化量為10×10﹣4 mol/L﹣2.5×10﹣4 mol/L=7.5×10﹣4 mol/L,故2s內(nèi)v(NO)= =3.75×10﹣4 mol/(L.s),速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(CO2)=v(NO)=3.75×10﹣4 mol/(L.s),所以答案是:3.75×10﹣4 mol/(L.s);③a.若2v正(CO)=v逆(N2),速率之比不等于計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)為到達(dá)平衡,故a錯(cuò)誤;b.容器中混合氣體的密度始終保持不變,密度不變,不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡,故b錯(cuò)誤;c.隨反應(yīng)進(jìn)行,混合氣體總物質(zhì)的量進(jìn)行,容器中氣體的壓強(qiáng)減小,容器中氣體的壓強(qiáng)不變,說(shuō)明到達(dá)平衡,故c正確;d.CO2的體積分?jǐn)?shù)不變,說(shuō)明二氧化碳的量不變,故d正確;
故選:ab;(3)由于②、③溫度相同,催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響,化學(xué)平衡不移動(dòng),達(dá)到相同的平衡狀態(tài),但②的起始濃度較大,催化劑的比表面積較大,則反應(yīng)的速率大,所以②先達(dá)到化學(xué)平衡;由于①、②濃度、催化劑的比面積大相同,而①的溫度較高,反應(yīng)速率較快,先到達(dá)平衡,且平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),平衡時(shí)NO的濃度增大,所以曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)③,曲線Ⅱ?qū)?yīng)實(shí)驗(yàn)②,曲線Ⅲ對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)①,所以答案是:③②①;(4)設(shè)平衡時(shí)混合氣體中CO的物質(zhì)的量為x,則
CO~~~~2 Ag
1mol 2×108g
x 43.2g
解得:x= =0.2mol
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
初始量(mol):1 1 0 0
變化量(mol):0.8 0.8 0.8 0.4
平衡量(mol):0.2 0.2 0.8 0.4
由于容器體積為1L,故用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù),則平衡常數(shù)K= = =160,所以答案是:160;(5)該熔融鹽燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為:O2+2CO2+4e﹣═2 CO32﹣ , 電池總反應(yīng)方程式為2CO+O2=2CO2 , 減去正極反應(yīng)式可得負(fù)極電極反應(yīng)式為:2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2 , 所以答案是:2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2 .
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(狀態(tài)判斷:①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列行為中符合安全要求的是( )
A. 進(jìn)入礦井時(shí),用火把照明
B. 實(shí)驗(yàn)時(shí),將水倒入濃硫酸配制稀硫酸
C. 用點(diǎn)燃的火柴在液化氣鋼瓶口檢驗(yàn)是否漏氣
D. 制取蒸餾水時(shí),蒸餾燒瓶底部墊石棉網(wǎng)加熱
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在1273 K時(shí),有如下反應(yīng):FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) K = 0.5
(1)請(qǐng)寫(xiě)出求此反應(yīng)平衡常數(shù)K的數(shù)學(xué)表達(dá)式:K=_____________________
(2)如果CO和CO2的起始濃度為下列數(shù)值:c (CO) = 0.05 mol·L--1 ,c (CO2) = 0.01 mol·L--1 ,求它們的平衡濃度。_________(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
(3)平衡時(shí),求CO的轉(zhuǎn)化率為________________(不用寫(xiě)計(jì)算過(guò)程)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡.根據(jù)要求回答問(wèn)題
(1)鋁鹽的水解原理在生活中應(yīng)用廣泛,如明礬常作凈水劑,其凈水的原理是_________(用離子方程式表示);如硫酸鋁常作泡沫滅火器原料之一,其原理是________________(用離子方程式表示)。
(2)室溫下,0.1 mol/L的某二元酸H2B溶液中,溶液中存在的含B粒子只有HB一、B2-,回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出H2B在水中的電離方程式是_________________________________________;
②在0.1 mol/L 的Na2B溶液中,下列粒子濃度關(guān)系式正確的是_______;
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol/L B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-) D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
③已知0.1 mol/L NaHB溶液的pH=2, 0.1 mol/L NaHB溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>______________________________________________。
(3)已知25 ℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下:HCN:4.9×10-10,H2CO3:K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11,向NaCN溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________。
(4)含Cr2O72﹣的廢水毒性較大,某工廠廢水中含5.0×10﹣3 mol·L﹣1的Cr2O72﹣.為了使廢水的排放達(dá)標(biāo),進(jìn)行如下處理:
①綠礬為FeSO4·7H2O,反應(yīng)(I)中FeSO4與Cr2O72﹣的物質(zhì)的量之比為_________.
②常溫下若處理后的廢水中c(Cr3+)=6.0×10﹣7 mol·L﹣1,則處理后的廢水的pH=______.(Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10﹣31)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】制造太陽(yáng)能電池需要高純度的硅,工業(yè)上制高純度的硅常用以下化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn): ①Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)(放熱反應(yīng))
②SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g)
以下是對(duì)上述兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的敘述,其中錯(cuò)誤的是( )
A.兩個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng)
B.反應(yīng)②是放熱反應(yīng)
C.兩個(gè)反應(yīng)都有化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化
D.兩個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】分別向下列溶液中加入少量的過(guò)氧化鈉固體,不會(huì)出現(xiàn)渾濁的是 ( )
A.Na2CO3溶液
B.FeCl3溶液
C.飽和Ca(OH)2溶液
D.CuSO4溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在1L容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH ="-92.4" kJmol-1,下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是
A. 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出46.2 kJ的熱量
B. 若將容器體積壓縮至0.5L,可提高單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù),從而加快正反應(yīng)速率,降低逆反應(yīng)速率
C. 任何時(shí)刻均有:υ(N2)=3υ(H2)=2υ(NH3)
D. 若保持容器體積不變,繼續(xù)通入0.5mol N2和1.5mol H2,則N2的轉(zhuǎn)化率變大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列表述正確的是
A. 合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的熔點(diǎn)高
B. 生鐵的硬度比純鐵的硬度大
C. 膠體區(qū)別與其他分散系的本質(zhì)特征是能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
D. 因?yàn)槁葰馊苡谒梢詫?dǎo)電,所以氯水是電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化過(guò)程中,沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化的是( )
A. 光合作用B. 牛奶的腐敗C. 鐵的鈍化D. 碘的升華
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