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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷56
对碳的氧化物和氮的氧化物的无害化处理是人类面临的一个重大课题。回答下列问题：
(1)机动车尾气随意排放会造成CO、NO对大气的污染，尾气中CO、NO的含量是机动车年检的重要指标之一、已知热化学方程式如下：
I.2CO(g) +O2(g)= 2CO2(g)     ΔH1= -556.0kJ·mol-1；
Ⅱ.N2(g) +O2(g)= 2NO(g)        ΔH2= +180.5 kJ·mol-1 ；
Ⅲ.2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g)       ΔH3 。
①ΔH3 =___________ kJ·mol-1，若反应III的正反应的活化能为Ea kJ·mol-1 ，则其逆反应的活化能为___________kJ·mol-1。
②在某容积为2.00L的密闭容器中按照=1.00的比值充入一定量NO和CO混合物，在催化剂的作用下，NO的转化率与温度、压强的关系如下图：

曲线n所代表的压强___________ (填“ >”或“<”)曲线m所代表的压强。测得a点对于反应容器体系中c(CO)=0.10 mol ·L-1，则该条件下容器体系中n(NO) =___________mol，该温度下平衡常数K=___________。
(2)在容积为1.00 L的密闭容器中，充入4 mol H2和1 mol CO2，发生下列可逆反应：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH，测得CO2的平衡转化率与温度(T)的对应关系如下表：
T/℃100150200250300350
转化率/%0.640.580.530.500.480.47
则ΔH___________(填“>”或“<”)0，写出提高CO2的平衡转化率的措施有______ (写出1条即可)，测得250℃时，平衡体系压强为1.0 ×106 Pa，则平衡常数Kp=______。
20-21高二上·湖北·期末
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡的有关计算化学平衡图像分析 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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以CH3OH(g)和CO2(g)为原料在一定条件下可制备HCOOCH3(g)，发生的主要反应如下：
I. CH3OH(g)+CO2(g)HCOOH(g)+HCHO(g) ΔH1=+756.83kJ·mol-1 Kp1
II. HCOOH(g)+CH3OH(g)HCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH2=+316.12kJ·mol-1 Kp2
III.2HCHO(g)HCOOCH3(g) ΔH3= -162.04kJ·mol-1 Kp3
(1)反应4CH3OH(g)+2CO2(g)3HCOOCH3(g)+2H2O(g)的ΔH=____；该反应的压强平衡常数Kp=____(用含Kp1、Kp2、Kp3的代数式表示)。
(2)已知压强平衡常数(Kp)与温度(T)之间存在定量关系，且符合van’tHoff方程lgKp=-×+C(其中R、C为常数，ΔH为反应热)。反应I、II、III的lgKp与之间均为线性关系，如图1所示。其中反应I对应的曲线为____(填“a”、“b”或“c”)。

(3)260℃时，向体积为VL的密闭容器中充入2molCH3OH(g)和1molCO2(g)发生反应I、II、III，达到平衡时测得容器中n(HCHO)、n(HCOOH)和n(HCOOCH3)分别为0.1mol、0.2mol和0.95mol。
①CH3OH(g)的平衡转化率为____。
②260℃时，反应II的平衡常数K=____。
③当温度高于260℃时，CH3OH(g)的转化率随温度的升高而____(填“增大”、“减小”或“不变”)，HCOOCH3(g)的产率随温度的升高而下降的原因为____。
(4)利用金属Ti的氧化物作催化剂也可实现由CH3OH(g和CO2(g)合成HCOOCH3(g)，其反应机理如图2所示。

①260℃时，将=的混合气体以10L·h-1的流速通过装有催化剂的反应器，试计算当HCOOCH3(g)的产率为80%时，其生成速率v(HCOOCH3)=____L·h-1。
②若向反应体系中通入适量H2，可大大提高总反应速率，其原因可能为____。
氮及其化合物与人们的生活生产密切相关。回答下列问题：
(1)微生物作用下，废水中的NH4+可转化为NO3－，该反应分两步反应：
I步：2NH4+(aq)+3O2(g)= 2NO2－(aq)+4H+(aq)+2H2O(l)     △H=－546 kJ/mol
Ⅱ步：2NO2－(aq)+O2(g)= 2NO3－(aq)       △H=－146 kJ/mol。
则低浓度氨氮废水中的NH4+(aq)氧化生成NO3－(aq)的热化学方程式为NH4+(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+H2 O(1)+NO3－(aq)     △H=___________ kJ/mol。
(2)氮与氧能形成多种二元化合物，这些化合物往往不稳定，其中NO2比较稳定。
①N2O5分解生成NO2和另外一种氮的氧化物，生成1 mol NO2时，转移1mol电子，则该反应的化学方程式是____________________________________________。
②已知可逆反应N2O4g)2NO2(g) △H >0。在恒容密闭容器中充入一定量的N2O4，发生上述反应。测得N2O4的平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如下图某条曲线：

α(N2O4)随温度的变化的正确曲线是___________(填“i”或“ii”)。若容器中通入N2O4的起始压强为102kPa，则a点温度下的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，P分=P总×物质的量分数)。
(3)机动车尾气是造成雾霾的主要因素之一，CO、NO在催化剂作用下可转化为无害气体：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)     △H<0。已知甲、乙两个恒温恒容容器，容积均为1L，两个容器中加入的CO的物质的量及CO随反应时间的变化如下表：

则反应温度高的容器是___________(填“甲”或“乙”)；甲容器中，0~120min的速率v(N2)=___________mol/(L·min)，达到化学平衡后，乙容器中各物质均加倍，则平衡向___________(“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)已知：25℃时，电离常数Kb(NH3·H2O)=2.0×10－5，Ka1(H2CO3)=4.0×10－7、Ka2(H2CO3)=5.0×10－11
①判断0.1mol/L的(NH4)2CO3溶液使pH试纸___________(填“变蓝”“不变色”或“变红”)，该溶液中c(CO32－)、c(HCO3－)、c(NH4+)的浓度大小关系是___________。
②0.50mol/L的Na2CO3溶液的pH=__________。(不考虑CO32－第二步水解和H2O的电离)
以CH3OH(g)和CO2(g)为原料在一定条件下可制备HCOOCH3(g)，发生的主要反应如下：
I．CH3OH(g)+CO2(g)⇌HCOOH(g)+HCHO(g) ΔH1=+757kJ·mol-1
Ⅱ．HCOOH(g)+CH3OH(g)⇌HCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH2=+316kJ·mol-1
Ⅲ．2HCHO(g)⇌HCOOCH3(g) ΔH3=-162kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)反应4CH3OH(g)+2CO2(g)⇌3HCOOCH3(g)+2H2O(g)的ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3符号的表达式表示)
(2)已知：压强平衡常数(Kp)与温度(T)之间存在定量关系：(其中R、C为常数，ΔH为反应的焓变)。反应I、Ⅱ、Ⅲ的lgKp与之间均为线性关系，如图1所示。其中反应Ⅱ对应的曲线为___________(选填“a”、“b”或“c”)。
   
(3)T℃时，向体积为VL的恒容密闭容器中充入2molCH3OH(g)和1molCO2(g)，发生反应I、Ⅱ、Ⅲ达到平衡时测得容器中n(HCHO)、n(HCOOH)和n(HCOOCH3)分别为0.1mol、0.1mol和1.2mol。
①CH3OH(g)的平衡转化率为___________。
②T℃时，反应Ⅱ的平衡常数K=___________。
③当温度高于T℃时，HCOOCH3(g)的产率随温度的升高而下降的原因为___________。
(4)利用金属Ti的氧化物作催化剂也可实现由CH3OH(g)和CO2(g)合成HCOOCH3(g)，其反应机理如图2所示。
   
①该反应的总反应为：___________。
②T℃时，将的混合气体以aL·h-1的流速通过装有催化剂的反应器，试计算当HCOOCH3(g)的产率为90%时，其生成速率v(HCOOCH3)=___________L·h-1。
③若向反应体系中通入适量H2，可大大提高总反应速率，其原因可能为___________。

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