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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:
时间/min012345
c(N2O5)/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17
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:

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___________

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=_______
23-24高二上·福建泉州·期中
知识点:盖斯定律及其有关计算碰撞理论及活化能化学平衡常数的有关计算化学反应进行方向的判据 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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由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。
(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)       ΔH=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)       ΔH=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)     ΔH=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素同时生成液态水的热化学反应方程式:___
(2)某密闭容器中存在反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),起始时容器中只有amol/LCO和bmol/LH2,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温度T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1___K2(填“>”“<”或“=”);若恒温(T1)恒容条件下,起始时a=1、b=2,测得平衡时混合气体的压强为p1kPa,则T1时该反应的压强平衡常数Kp=___。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)
②若恒温恒容条件下,起始时充入1molCO和2molH2,达平衡后,CO的转化率为α1,此时,若再充入1molCO和2molH2,再次达平衡后,CO的转化率为α2,则α1___α2(填“>”“<”“=”或“无法确定”)。
(3)最近有人尝试用H2还原工业尾气中SO2,该反应分两步完成,如图1所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示:
 
①分析可知X为__(写化学式),0~t1时间段的温度为__,0~t1时间段用SO2表示的化学反应速率为___
②总反应的化学方程式为__
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:
t/min051015202530
n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00
n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00

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____v(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________

(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:

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)=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

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___________

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