汽车排放的尾气为大气污染物之一,目前,可利用以下化学原理处理汽车尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式____________。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系是_______。
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
(资料查阅)A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(实验设计)课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验:
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度/(mol/L) | CO初始浓度/(mol/L) | 同种催化剂的比表面积/(m2/g) | c(CO)不变时所用的时间/min |
Ⅰ | 参照实验 | 280 | 6.50×10-5 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
(结论)
① 实验编号Ⅱ的实验目的为______________。
② 课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是_______, 且_______反应速率将_______(填“增大”“减小”或“无影响”)。
高一化学实验题中等难度题
汽车排放的尾气为大气污染物之一,目前,可利用以下化学原理处理汽车尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式____________。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系是_______。
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
(资料查阅)A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(实验设计)课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验:
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度/(mol/L) | CO初始浓度/(mol/L) | 同种催化剂的比表面积/(m2/g) | c(CO)不变时所用的时间/min |
Ⅰ | 参照实验 | 280 | 6.50×10-5 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
(结论)
① 实验编号Ⅱ的实验目的为______________。
② 课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是_______, 且_______反应速率将_______(填“增大”“减小”或“无影响”)。
高一化学实验题中等难度题查看答案及解析
汽车排放的尾气为大气污染源之一,目前,可利用以下化学原理解决尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式____________,N2的电子式___________。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
①则反应速率υ(a)、υ(b)、 υ(c)的大小关系是______________;
②下列可说明反应到达图中c点的是__________;
A.NO、CO、CO2、N2表示的速率比值保持2︰2︰2︰1不变
B.CO的浓度不再改变
C.反应消耗2molNO的同时消耗1molN2
D.容器中的气体质量或物质的量保持不变
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】
A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积 m2/g | 达平衡时所用的时间min |
Ⅰ | 参照实验 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
【结论】①实验编号Ⅱ的实验目的为_________________________。
②课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是___________,且____________反应速率将___________。(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
高一化学简答题困难题查看答案及解析
(10分)汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO。为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH = a kJ·mol-1
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率,t1℃下,在一定容的密闭容器中,某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表(CO2和N2的起始浓度均为0)。
时间 (s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-4mol/L | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/10-3mol/L | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
回答下列问题:
(1)在上述条件下该反应能自发进行,则正反应必然是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)前3s内的平均反应速率υ(N2)=______________,t1℃时该反应的平衡常数K=____________。
(3)t1℃时向一恒压容器中冲入1molNO和1mol CO,达到平衡时测得NO的物质的量为0.2mol,则此时容器的体积V= ________ L。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时改变下列条件,能提高NO转化率的是_____。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
高一化学填空题困难题查看答案及解析
(I)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________; NO 的转化率为
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为 ;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·s-1
(3)在一个绝热(与外界没有热交换)、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度保持不变 B.容器内温度不再变化 C.断裂1mol N≡N键的同时,生成6 mol N—H键 D. 2v正(H2)=3v逆(NH3) E.反应混合气体的平均相对分子质量不变 F.C(H2): C(N2): C(NH3)= 3:1:2
高一化学填空题困难题查看答案及解析
目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积m2/g |
Ⅰ | 为以下实验作参照 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
Ⅱ | 6.50×10-3 | 120 | |||
Ⅲ | 探究温度对尾气转化速率的影响 | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为 ;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·s-1
高一化学实验题中等难度题查看答案及解析
(10分)(I)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积m2/g |
Ⅰ | 为以下实验作参照 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
Ⅱ | 120 | ||||
Ⅲ | 探究温度对尾气转化速率的影响 | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为 ;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·s-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
高一化学实验题极难题查看答案及解析
每到冬季,雾霾天气肆虐京津冀等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(l)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H<0。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)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,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 kJ/mol ①
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol ②
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式__________________。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。
①碱性介质中甲烷燃料电池的负极反应式_________________________。
②如果电路上有0.1mol电子通过,理论上消耗标准状况下氧气的体积为_______。
(4)已知燃料电池的比能量与单位质量的燃料失去的电子数成正比。理论上,氢气、甲烷、甲醇燃料电池的比能量从大到小的顺序是_________。
高一化学综合题中等难度题查看答案及解析
2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。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,如图所示。
据此判断:
(1)该反应的ΔH____(填“>”或“<”)0。
(2)在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=____。
(3)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,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。___________________
(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)。
高一化学填空题中等难度题查看答案及解析
近年来,雾霾天气成为我国华北地区乃至全国的环境问题之一。
Ⅰ汽车尾气是空气污染的重要原因。汽车尾气净化原理为:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H <0。
(1)该反应的平衡常数表达式为____________________。
(2)在一恒容的绝热容器(不与外界发生热交换)中模拟上述反应。下面各示意图正确且能说明反应在t1时刻达到平衡状态的是__________。
Ⅱ煤燃烧产生的烟气中含有大量硫、氮的氧化物,会引起严重的环境污染问题。
(1) 硫、氮的氧化物都会形成酸雨。为减少酸雨产生,下列措施中不可行的有_______(填序号)。
a.少用煤作燃料 b.把工厂的烟囱加高 c.燃料脱硫
d.燃煤时鼓入足量空气 e.开发新能源
(2)煤燃烧产生的氮的氧化物可以用CH4催化还原。已知:
CH4(g) + 2NO2(g) = N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H =-867kJ/mol
2NO2(g) = N2O4(g) △H =-56.9kJ/mol
H2O(l) = H2O(g) △H =+44kJ/mol
写出CH4(g) 还原N2O4(g)生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式________________。
高一化学填空题困难题查看答案及解析
近年来,雾霾天气成为我国华北地区乃至全国的环境问题之一。
Ⅰ汽车尾气是空气污染的重要原因。汽车尾气净化原理为:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H <0。
(1)该反应的平衡常数表达式为____________________。
(2)在一恒容的绝热容器(不与外界发生热交换)中模拟上述反应。下面各示意图正确且能说明反应在t1时刻达到平衡状态的是__________。
Ⅱ煤燃烧产生的烟气中含有大量硫、氮的氧化物,会引起严重的环境污染问题。
(1) 硫、氮的氧化物都会形成酸雨。为减少酸雨产生,下列措施中不可行的有_______(填序号)。
a.少用煤作燃料 b.把工厂的烟囱加高 c.燃料脱硫
d.燃煤时鼓入足量空气 e.开发新能源
(2)煤燃烧产生的氮的氧化物可以用CH4催化还原。已知:
CH4(g) + 2NO2(g) = N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H =-867kJ/mol
2NO2(g) = N2O4(g) △H =-56.9kJ/mol
H2O(l) = H2O(g) △H =+44kJ/mol
写出CH4(g) 还原N2O4(g)生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式________________。
高一化学填空题困难题查看答案及解析