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解答题-原理综合题 较易0.85 引用1 组卷155
雾霾中含有多种污染物,包括氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。它们可以通过化学反应得到一定的消除或转化。
(1)氮硫的氧化物的转化:
已知:NO(g)+O2(g)=NO2(g)   ΔH1=-56.5 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)   ΔH2=-196.6 kJ·mol-1
则:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)   ΔH=___________kJ·mol-1
一定条件下,将NO2与SO2以一定比例置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明该反应达到平衡状态的有___________
a.混合气体的密度不变                      b.混合气体的颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变            d.容器内的压强不再发生变化
(2)一定温度下,向某密闭容器中充入1 mol NO2,发生反应:2NO2(g)⇌N2O4(g),测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示。

①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为___________。平衡时若保持压强、温度不变,再向体系中加入一定量的Ne,则平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a点时NO2的转化率为___________(精确到小数点后一位),用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp,则该温度下Kp=___________Pa-1(可用p0的代数式表示)。
(3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)⇌2NO2(g)中,v=kc(N2O4),v=kc2(NO2)(k、k只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k=___________k
23-24高二上·甘肃张掖·开学考试
知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算与物质百分含量变化有关图像的分析 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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环境问题,能源问题事关人类生存、社会可持续发展。回答下列问题:
(1)氮硫的氧化物的转化:
①已知:NO(g)+O2(g)NO2(g)     H=-56.5kJ•mol-1;K1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     H=-196.6kJ•mol-1;K2
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)     H=______kJ•mol-1;K=______。(用K1K2表示)
②一定条件下,将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应一定达到平衡状态的有________
a.混合气体的密度不变
b.反应速率v(NO2):v(SO2):v(SO3):v(NO)=1:1:1:1
c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变
d.混合气体颜色保持不变
(2)通常合成甲醇的主要反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)       H<0,起始时容器中只有1mol/L CO和2mol/L H2,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。

①压强为p1温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1_______K2(填“>”、“<”、“=”)请说明理由_______
②若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体,则反应开始时v(CO)_________v(CO)。(填“>”、“<”、“=”、“无法确定”)
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3•H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则NH4HCO3溶液中c(NH)_____c(HCO)。(填“>”、“<”“=”)
许多含氮物质是农作物生长的营养物质。
(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应:
①N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=+180kJ·mol1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112kJ·mol1
③2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH=-57kJ·mol1
④2N2H4(g)+N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136kJ·mol1
则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为_________________
(2)一定温度下,向某密闭容器中充入1 mol NO2,发生反应:2NO2(g)⇌N2O4(g),测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示:
   
①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为_______。平衡时若保持压强、温度不变,再向体系中加入一定量的Ne,则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a点时NO2的转化率为___________,用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp,则该温度下Kp=________Pa1
(3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)⇌2NO2(g)中,v=kc(N2O4),v=kc2(NO2)(k、k只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k=______k。升高温度,k增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k增大的倍数。
(4)氨气是合成众多含氮物质的原料,利用H2-N2—生物燃料电池,科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,X交换膜为隔膜,在室温条件下即实现了合成NH3的同时还获得电能。其工作原理图如下:
   
则X膜为___________交换膜,正极上的电极反应式为______________________
氮有不同价态的氧化物,如NO、N2O3、NO2、N2O5等,它们在一定条件下可以相互转化。
(1)已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1
NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH2=-199 kJ·mol-1
4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g) ΔH4=-57 kJ·mol-1
则反应6NO2(g)+O3(g)3N2O5(g) ΔH=_____
(2)某温度下,在一体积可变的密闭容器中充入1 mol N2O3,发生反应N2O3(g)NO2(g)+NO(g),达到平衡后,t1时刻改变某一条件后,速率与时间的变化图象如图甲所示,下列有关说法正确的是___(填字母)。

A.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度,同时减小NO2或NO的浓度
B.t1时刻改变条件后,平衡向正反应方向移动,N2O3的转化率增大
C.在t2时刻达到新的平衡后,NO2的百分含量不变
D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容器的一半,则速率—时间图象与图甲相同
(3)在1 000 K下,某恒容容器中发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。将一定量的NO2充入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化曲线如图乙所示。图中a点对应温度下,已知NO2的起始压强p0为120 kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(4)对于反应N2O4(g)2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2(NO2)。其中,k1、k2是与反应本身及温度有关的常数。相应的速率—压强关系如图丙所示。一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=_____。在图丙标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点是______,理由是___________

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