有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。
(1)已知反应 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v 正=k 正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k 逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。一定条件下进行该反应,测得 CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m= 的关系如图 1 所示。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是_______。
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率
C 当投料比 m=2 时,NO 转化率比 CO 转化率小
D 当体系中 CO2 和 CO 物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%, 则 k 正︰k 逆=_______(填写分数即可,不用化简)
(2)在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,发生反应 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如图 2 为平衡时 CO2 的体积分数与温度、 压强的关系。
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率,可采 取的措施有______(填字母序号)
a 增加 CO 的浓度 b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂 d 升高温度
②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,达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的______点。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的 H2 可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多,造成的后果是______。
高三化学综合题中等难度题
有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。
(1)已知反应 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v 正=k 正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k 逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。一定条件下进行该反应,测得 CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m= 的关系如图 1 所示。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是_______。
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率
C 当投料比 m=2 时,NO 转化率比 CO 转化率小
D 当体系中 CO2 和 CO 物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%, 则 k 正︰k 逆=_______(填写分数即可,不用化简)
(2)在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,发生反应 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如图 2 为平衡时 CO2 的体积分数与温度、 压强的关系。
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率,可采 取的措施有______(填字母序号)
a 增加 CO 的浓度 b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂 d 升高温度
②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,达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的______点。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的 H2 可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多,造成的后果是______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。
(1)已知反应 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v 正=k 正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k 逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。一定条件下进行该反应,测得 CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m= 的关系如图 1 所示。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是_______。
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率
C 当投料比 m=2 时,NO 转化率比 CO 转化率小
D 当体系中 CO2 和 CO 物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%, 则 k 正︰k 逆=_______(填写分数即可,不用化简)
(2)在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,发生反应 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如图 2 为平衡时 CO2 的体积分数与温度、 压强的关系。
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率,可采 取的措施有______(填字母序号)
a 增加 CO 的浓度 b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂 d 升高温度
②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,达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的______点。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的 H2 可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多,造成的后果是______。
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有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。
(1)已知反应 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v 正=k 正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k 逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。一定条件下进行该反应,测得 CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m= 的关系如图 1 所示。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是_______。
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率
C 当投料比 m=2 时,NO 转化率比 CO 转化率小
D 当体系中 CO2 和 CO 物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%, 则 k 正︰k 逆=_______(填写分数即可,不用化简)
(2)在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,发生反应 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如图 2 为平衡时 CO2 的体积分数与温度、 压强的关系。
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率,可采 取的措施有______(填字母序号)
a 增加 CO 的浓度 b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂 d 升高温度
②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,达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的______点。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的 H2 可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多,造成的后果是______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
综合处理工业“三废”,有利于保护环境、节约资源。反应 2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),可减少汽车尾气中污染物的排放,在 2L 密闭容器中发生该反应时,n(CO2)随温度 T 和时间 t 的变化曲线如图所示。
(1)该反应的平衡常数表达式为K=______,若升高温度,平衡常数 K 值______(填“增加”“减小”或“不变”),说明理由______;
(2)在 T2温度下, 0~2s 内的平均反应速率 v(N2)=______;
(3)工业废水的处理方法有很多,使用 Fe2(SO4)3 处理废水,酸性废水中的悬浮物很难沉降除去,结合离子方程式用平衡移动原理解释原因______,干法制备多功能水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)的反应原理为:2FeSO4+6Na2O2→2Na2FeO4+Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应的氧化剂为______;
(4)采用氨碱法生产纯碱会产生大量的副产品______,用化学方程式表示产生副产品的原因______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
(5分)汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1,ΔS=-145 J·(mol·K)-1.
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为________
A.加催化剂同时升高温度
B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2
D.降低温度同时增大压强
(2)若升高温度,则该反应的平衡常数________ (填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)判断该条件下反应(填能、不能)自发.
高三化学填空题简单题查看答案及解析
2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。
汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2+N2。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如下图所示。据此判断:
(1)该反应为________反应(填“放热”或“吸热”):在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)=________;(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)某科研机构,在t1℃下,体积恒定的密闭容器中,用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度(具体数据见下表,CO2和N2的起始浓度为0)。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/xl0-4 mol L-1 | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/xl0-3 mol L-1 | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
t1℃时该反应的平衡常数K=________,平衡时NO的体积分数为________。
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。(下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
(5)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ • mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g) △H=-56.9 kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H=-44.0 kJ • mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
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·mol-1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol-1
△H=___________ kJ·mol-1(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·L-1(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___________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
随着汽车数量的逐年增多,汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可用于净化汽车尾气,已知该反应速率极慢,570 K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是( )
A.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
C.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
D.570 K时及时抽走CO2、N2,平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO 还原NO 的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g) ⇌2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g) △H1=-226 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) ⇌2NO2(g) △H2=+68 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H3=+183 kJ·mol-1
脱硝反应△H=__________,有利于提高NO 平衡转化率的条件是________________(写出两条)。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_________________;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在____________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染,写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式:_________。
③NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知NO2-的水解常数K=2×10-11,常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值为__________。
II.T ℃时,在刚性反应器中发生如下反应:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g),化学反应速率v =k Pm(CO)Pn(NO2),k 为化学反应速率常数。研究表明,该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示:
(3)若反应初始时P(CO)=P(NO2)=a kPa,反应t min时达到平衡,测得体系中P(NO)=b kPa,则此时v =___________ kPa·s-1(用含有a和b的代数式表示,下同),该反应的化学平衡常数Kp=_____(Kp是以分压表示的平衡常数)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO还原NO的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g) △H2=+68kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) △H3=+183kJ·mol-1
脱硝反应△H=___,有利于提高NO平衡转化率的条件是___(写出两条)。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如图所示。
若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为____。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析