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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷372
氮氧化物是环境污染物,研究氮氧化物转化有重要的意义。
回答下列问题
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H
已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H1= a kJ·mol1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol1
△H=___________ kJ·mol1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
   
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=___________
②下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是___________
A.NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍          B.混合气体平均相对分子质量不再变化
C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等     D.气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的△H<0。10min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是___________。(填序号)
   
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___________(填标号)。
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
(4)碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。
①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下,pH=8的NaNO2溶液中c(Na+)-c(NO2)=___________mol·L1(用精确值表示)
②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应,生成CO和N2。已知,采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时,生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为___________
2019·福建龙岩·一模
知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算盐溶液中离子浓度大小的比较 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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烟道气和汽车尾气(氮氧化物、NH3等)是造成雾霾天气污染的原因之一,研究这些排放气的处理是化学工作者研究的重要课题。
(1)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=-163kJ·mol-1,1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_______kJ。
(2)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下表所示:
反应时间01020304050607080
C(N2O)/mol·L-10.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000

①在0~20min时段,反应速率v(N2O)量为___________mol·L-1·min-1
②若N2O起始浓度c0为0.100mol/L,则反应至30min时N2O的转化率α=_________
③下图中的半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间。当温度为T1、起始压强为p0、反应至1min时,体系压强p=_______(用p0表示)。
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是______(填字母代号)。
A.第一步对总反应速率起决定作用
B.第二步活化能比第三步大
C.N2O分解反应中,k(含碘)k(无碘)
D.I2浓度与N2O分解速率无关
(4)已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=-744kJ/mol,为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。

①该反应达到平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施有______(填字母代号)。
a.改用高效催化剂     b.缩小容器的体积       c.升高温度 d.增加CO的浓度
②压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到20min达到平衡状态,容器的体积为4L,计算该温度下平衡常数Kp=_______(保留两位有效数字;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的_________点。
产生雾霾天气的原因之一是烟道气和汽车尾气(氮氧化物、NH3等)的排放,研究这些排放气的无害化处理是化学工作者研究的重要课题。
(1)已知1molN2(g)、1molO2(g)、1molN2O(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ、1112.5kJ的能量,请写出对N2O(g)进行无害化处理时的热化学方程式______
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是_____(填字母代号)。
A.第一步对总反应速率起决定作用       B.第二步活化能比第三步大
C.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘) D.I2浓度与N2O分解速率无关
(3)已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=−744kJ/mol,为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。

①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施____(填字母代号)。
a.改用高效催化剂     b.缩小容器的体积     c.升高温度               d.增加CO的浓度
②压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到20min达到平衡状态,请计算该温度下平衡常数Kp=_____(保留两位有效数字;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的______点。
研究含氮元素物质的反应对生产和生活具有重要的意义。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
① 6C(s) + 5H2(g) + 3N2(g) + 9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)  ΔH1
② 2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g)                                         ΔH2
③ C(s) + O2(g)=CO2(g)                                                ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g) + 10H2O(g) + O2(g) + 6N2(g)的ΔH = _________
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g) + N2O(g) → N2(g) + IO(g)(慢反应)
第三步IO(g) + N2O(g) → N2(g) + O2(g) + I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程 v = k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
下列表述正确的是___________
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关       
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大                                   
D.IO为反应的催化剂
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g)   ΔH = –746.8 kJ·mol1。实验测得:v = k·c2(NO)·c2(CO),v = k·c(N2)·c2(CO2)(k、k为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数_____________(填“大于”“小于”或“等于”)k增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,达平衡时总压为起始时的0.9倍,则= ____________。(保留小数点后两位)
(4)实验室用NaOH溶液处理NOx。已知Ksp(AgNO2)=2×108,某吸收液中溶质只含NaNO2,溶液中c(NO) = 1.0×104 mol·L1,取该溶液5 mL,加入1滴0.1 mol·L1的AgNO3溶液混合均匀(20滴约为1 mL),估算__________(填“能”或“不能”)产生AgNO2沉淀。当NO完全沉淀时,c(Ag) =_________________

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