解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷86
碳、氮是中学化学重要的非金属元素,在生产、生活中有广泛的应用。
(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置,使NO与CO反应,产物都是空气中的主要成分,写出该反应的热化学方程式___________ 。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=—112.3kJ/mol
③NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=—234kJ/mol
(2)N2O5的分解反应2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g),由实验测得在67℃时N2O5的浓度随时间的变化如下:
计算在0~2min时段,化学反应速率v(NO2)=___________ mol•L-1•min-1。
(3)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/eb875c2a-6045-4e09-a131-71114cdd514a.png?resizew=243)
①在转化过程中起催化作用的物质是___________ 。
②写出总反应的化学方程式___________ 。
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2),反应的化学方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应分两步进行:
①2NH3(g)+CO2(g)
NH4COONH2(s)
②NH4COONH2(s) =CO(NH2)2(l)+H2O(l)
根据上述反应,填写下列空白:
①已知该反应可以自发进行,则△H___________ 0(填“>”、“<”或“=”);
②一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比
=x,如图是x与CO2的平衡转化率(α)的关系,B点处,NH3的平衡转化率为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/ab668b9c-2982-46a1-8a3b-b82401237459.png?resizew=265)
③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2,若x=2,当反应后气体物质的量变为起始时气体物质的量的
时达到平衡,测得此时生成尿素90g,则第①步反应的平衡常数K=_______ 。
(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置,使NO与CO反应,产物都是空气中的主要成分,写出该反应的热化学方程式
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=—112.3kJ/mol
③NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=—234kJ/mol
(2)N2O5的分解反应2N2O5(g)
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
(3)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/eb875c2a-6045-4e09-a131-71114cdd514a.png?resizew=243)
①在转化过程中起催化作用的物质是
②写出总反应的化学方程式
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2),反应的化学方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)
①2NH3(g)+CO2(g)
②NH4COONH2(s) =CO(NH2)2(l)+H2O(l)
根据上述反应,填写下列空白:
①已知该反应可以自发进行,则△H
②一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/ab668b9c-2982-46a1-8a3b-b82401237459.png?resizew=265)
③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2,若x=2,当反应后气体物质的量变为起始时气体物质的量的
23-24高二上·福建泉州·期中
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碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:
(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=+180.5 kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0 kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5 kJ/mol
则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=___________ 。
(2)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示:
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol/L,则此时v正____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图所示,表示c(N2)—t的曲线是______ 。在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/1ecf6ae1-b55f-41b4-bd82-2e2fa32de456.png?resizew=303)
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)△H=-34.0kJ/mol,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/09c7301d-492b-4595-9b9f-7510812055cd.png?resizew=403)
①由图可知,在1100K时,CO2的体积分数为__________ 。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=______ [已知:气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。
(4)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯
原理如图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/605a50d8-57a9-4086-a2dd-feea6ee6fbcd.png?resizew=255)
①太阳能电池的负极是_______ (填“a”或“b”)
②生成丙烯的电极反应式是___________ 。
(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=+180.5 kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0 kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5 kJ/mol
则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=
(2)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol/L,则此时v正
②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图所示,表示c(N2)—t的曲线是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/1ecf6ae1-b55f-41b4-bd82-2e2fa32de456.png?resizew=303)
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/30/2366235299160064/2366865215217664/STEM/320acb88c649408a9fc4b45a7173a5b5.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/09c7301d-492b-4595-9b9f-7510812055cd.png?resizew=403)
①由图可知,在1100K时,CO2的体积分数为
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=
(4)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/30/2366235299160064/2366865215217664/STEM/f46cfda0e2534b2aaa0ab6e3694ab97e.png?resizew=14)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/605a50d8-57a9-4086-a2dd-feea6ee6fbcd.png?resizew=255)
①太阳能电池的负极是
②生成丙烯的电极反应式是
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