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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷120
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。请回答下列问题:
I.利用化学原理对氮氧化物进行处理。
(1)还原法消除氮氧化物,已知:的燃烧热,在催化剂存在下,还原生成液态水和氮气的热化学方程式为___________
(2)汽车中的三元催化器能使尾气中的NO和CO发生反应转化为无污染的气体,主要反应的化学方程式为。下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中NO的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为______________________

Ⅱ.某些硝酸盐分解,也会产生氮氧化物,已知如下反应:
a.
b.
(3)温度时,在2L的恒容密闭容器中投入0.05mol并完全分解,5分钟时反应达到平衡,测得混合气体的总物质的量为0.06mol:
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再改变   B.的质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变         D.的浓度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强,反应开始到5min内的平均反应速率为___________。在该温度下的平衡常数___________(结果保留3位有效数字)。[提示:用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数,组分的分压平衡时总压该组分的体积分数]。
③实验测得为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数的数学关系是___________。若将容器的温度改变为时,其,则___________(填“>”、“<”或“=”)。
23-24高二上·福建福州·期中
知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动及其影响因素化学平衡状态的判断方法 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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在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物,某些硝酸盐分解,也会产生氮氧化物,已知如下反应:
Ⅰ.2AgNO3(s)= 2Ag(s)+2NO2(g)+O2(g) △H1>0
Ⅱ.2NO2(g)N2O4(g) △H2<0
(1)T1温度时,在0.5L的恒容密闭容器中投入0.04molAgNO3(s)并完全分解,测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图1所示:
   
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变 b.O2的浓度不再改变
c.NO2的体积分数不再改变                            d.混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强p=0.8MPa,反应开始到10min内N2O4的平均反应速率为______MPa•min-1。在该温度下2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数Kp=_______(MPa)-1(结果保留3位有效数字)。[提示:用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp),组分的分压(p1)=平衡时总压(p)×该组分的体积分数(φ)]。
③实验测得v=v消耗(NO2)=kc2(NO2),v=2v消耗(N2O4)=kc(N2O4),k、k为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数k、k的数学关系是K=_______。若将容器的温度改变为T2时,其k=10k,则T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器容积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v_______v(填“>”“<”或“=”)。
在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物,某些硝酸盐分解,也会产生氮氧化物,已知如下反应:
       
       
(1)温度时,在的恒容密闭容器中投入并完全分解,测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示:

①下列情况能说明体系达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变       b.的浓度不再改变
c.的体积分数不再改变                         d.混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强,反应开始到的平均反应速率为___________,在该温度下的平衡常数___________(结果保留2位有效数字)。[提示:用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp),组分的分压(p1)=平衡时总压(p)×该组分的体积分数(φ)]。
③实验测得为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数的数学关系是___________。若将容器的温度改变为时,其,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为,向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离为,并实现其定向通过),在该电池工作过程中,电极上发生的电极反应式为___________,若有(标准状况下)参加反应,电极质量增加___________g。
在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物,某些硝酸盐分解,也会产生氮氧化物,已知如下反应:
①2AgNO3(s)=2Ag(s)+2NO2(g)+O2(g) H1>0
②2NO2(g)N2O4(g) H2<0
(1)温度T1时,在0.5L的恒容密闭容器中投入0.04molAgNO3(s)并完全分解,测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图1所示:

①下列情况能说明体系达到平衡状态的是____(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变
b.O2的浓度不再改变
c.NO2的体积分数不再改变
d.混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强p=0.8MPa,反应开始到10min内N2O4的平均反应速率为____MPa·min-1。在该温度下2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数Kp=____(MPa)-1(结果保留3位有效数字)。[提示:用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp),组分的分压(p1)=平衡时总压(p)×该组分的体积分数(φ)]。
③实验测得=(NO2)消耗=kc2(NO2),=2(N2O4)消耗=kc(N2O4),k、k为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数k、k的数学关系是K=____。若将容器的温度改变为T2时,其k=10k,则T1____T2(填“>”“<”或“=”)。
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应____ (填“>”“<”或“=”)。
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn—NO电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图2所示(双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过)。在该电池工作过程中,MoS2电极上发生的电极反应式为____,若有4.48LNO(标准状况下)参加反应,Zn/ZnO电极质量增加____g。

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