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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷166
I.已知:①NaHCO3(s)= Na+(aq)+(aq) ΔH=+18.81 kJ·mol-1
②Na2CO3(s)= 2Na+(aq)+(aq) ΔH=-16.44 kJ· mol-1
③2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=+92.34 kJ·mol-1
请回答:
(1)资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热 NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2气体放出,用反应热角度说明原因_______
(2)NaHCO3溶液中主要存在2种化学平衡:
a.+H2OH2CO3+OH-
b.2+H2O+CO2
根据理论计算0.10 mol·L-1NaHCO3溶液中2个反应的转化率随温度变化如图1所示(不考虑相互影响):

计算25℃0.10 mol·L-1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为_______mol·L-1
II. SO2和NOx都是大气污染物
(3)利用图2所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。b极的电极反应式为_______

(4)其他条件相同,以一定流速分别向含催化剂A和B的反应管中通入一定比例O2、NH3、NO和N2的模拟烟气,测得NO的去除率与温度的关系图3所示。使用催化剂B,当温度高于360℃,NO的去除率下降的原因是_______

(5)O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO,可能的反应机理图4所示,该过程可描述为_______
22-23高三·江苏南京·阶段练习
知识点:盖斯定律的应用催化剂对化学反应速率的影响温度对化学平衡移动的影响电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 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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I.已知下列热化学方程式
①NaHCO3(s)=Na+(aq)+HCO(aq) ΔH=+18.81kJ·mol-1
②Na2CO3(s)=2Na+(aq)+CO(aq) ΔH=-16.44kJ·mol-1
③2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=+92.34kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)2HCO(aq)=CO(aq)+CO2(g)+H2O(l)ΔH=____kJ·mol-1。资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2气体放出,用反应热角度说明原因____
(2)NaHCO3溶液中主要存在2种化学平衡:
a.HCO+H2OH2CO3+OH-
b.2HCOCO+H2O+CO2
根据理论计算0.10mol·L-1NaHCO3溶液中2个反应的转化率随温度变化如图1所示(不考虑相互影响):

①计算25℃0.10mol·L-1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为____mol·L-1
②加热蒸干NaHCO3溶液最后得到的固体是____
II.研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图2:

(3)T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,c(C2H4)=c(CH4),则CH4的平衡转化率为____(小数点后保留一位);上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol·L-1·s-1的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,且平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则t=____s。
(4)列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图2中A点温度时的平衡常数K=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=-1.3)。
(5)由图2可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有____
I.已知:①NaHCO3(s)=Na+(ag)+HCO(aq)H1=+18.81kJ·mol1
②Na2CO3(s)=2Na+(aq)+CO (aq)H2=-16.44 k J· mol1
③2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(1)H3=+92.34kJ·mol1
请回答:
(1)资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2气体放出,用反应热角度说明原因_________________________________
(2)NaHCO3溶液中主要存在2种化学平衡:a.HCO+H2O H2CO3+OH,b.2HCO CO+H2O+CO2。根据理论计算0.10 mol·.L1NaHCO3溶液中2个反应的转化率随温度变化如图1所示(不考虑相互影响):

①计算25℃0.10mol·L1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为__________mol·L1。①
②加热蒸干NaHCO3溶液最后得到的固体是___________
③25℃时0.10mol·L1的NaHCO3溶液pH=8.3,加热到4分钟溶液沸腾,后保温到7分钟。已知常温下Na2CO3溶液浓度和pH的关系如下表(忽略温度对Kw的影响):

c(mol·L1)

饱和

0.20

0.10

0.010

0.0010

pH

12.1

11.8

11.5

11.1

10.6

请在图2中作出NaHCO3溶液pH随时间变化曲线_________________
II.研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图

(3)T℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,c(C2H4)=c(CH4),CH4的平衡转化率为___________;上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,且平衡时,c (CH4)=2c(C2H4),则t=___________s;
(4)列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,1g0.05=-1.3)
(5)由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有_________________________________
氮的化合物在生产生活中广泛存在。请回答:
(1)催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应, 生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2= -221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) H3= -393.5 kJ·mol1
计算尾气转化反应 2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的H=_____
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应的热化学方程式为:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) H= -11.63 kJ·mol1。反应在2L 密闭容器中进行,在其它条件相同时,使用不同的催化剂 A、B、C,产生 N2 的物质的量随时间变化如图 1 所示。
   
①下列有关说法正确的是__________________________________
A. 反应在任何温度下均可自发进行
B. 50 s 在催化剂A 作用下,平均反应速率v(N2)=2.5×102mol·L1·s1
C. 用催化剂C 达到平衡时,N2产率最小
D. 分离出反应体系中的H2O(g)有利于氮氧化物的脱除
E. 相同条件下,若使用催化剂 B,使逆反应速率加快 100 倍,使用催化剂 C,使正反应速率加快 65 倍,则应该选用催化剂 B
②在催化剂A 的作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图 2 所示,据图可知,在相同的时间内,300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300℃之后温度升高脱氮率逐渐减小(假设催化剂活性不受影响),写出脱氮率随温度变化的原因__________________________
③其他条件相同时,请在图 2 中补充在催化剂B 作用下脱氮率随温度变化的曲线。__________________________________________________________
(3)以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的 NO,装置如图所示
   
① 阴极区的电极反应式为___________________________________________
② 通电时,当电路中转移 0.2mol e-,可吸收的 NO 在标准状况下的体积为 896mL。则 NO转化后的产物为_____________________________________

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