运用化学反应原理研究碳、氮、硫的化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)汽车尾气脱硝脱碳主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。
①该反应在一定条件下可自发反应的原因是__________。
②一定条件下的密闭容器中,充入CO和NO发生上述反应,该反应达到平衡后,为提高反应速率及NO的转化率,可采取的措施有_______(填字母序号)。
a.缩小容器的体积 b.改用高效催化剂 c.升高温度 d.增加CO的浓度
(2)工业上实际处理废气时,常用活性炭作催化剂,用NH3还原NO,同时通入一定量的O2以提高处理效果。当n(NH3)=n(NO)时,写出体系中总反应的化学方程式:_______。
(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图1、图2所示。
①由图1知,当废气中的NO含量增加时,宜选用_______法提高脱氮的效率。
②图2中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,其可能原因为________。
③研究表明:NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。下图所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硫脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的原因为_______。
(4)以连二亚硫酸盐()为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如下图,阴极的电极反应式为_______。
高二化学原理综合题中等难度题
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)汽车尾气脱硝脱碳主要原理为2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH <0。
①该反应在______(填“低温”或“高温”)下可自发反应。
②一定条件下的密闭容器中,充入10 mol CO和8 mol NO, 发生上述反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
Ⅰ.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.缩小容器的体积 b.改用高效催化剂
c.升高温度 d.增加CO的浓度
Ⅱ.压强为10 MPa、温度为T1下,若反应进行到30 min达到平衡状态,容器的体积为4L,该温度下平衡常数Kp=______(压强以MPa为单位进行计算,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;保留两位有效数字)。
③氨气易溶于水可电离出 NH4+和 OH-、易液化,液氨也与水一样发生微弱的双聚电离,但比水弱,能溶解一些金属等性质。下列说法中不正确的是_______
a.NH3 可看作比水弱的电解质
b.NH3 的双聚电离可表示为:2NH3NH4++NH2-
c.NH3 易溶于水是由于与水形成氢键
d.NH3 可与Na 反应: 2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
(2)冶金工业、硝酸工业的废气废液中含氮化合物污染严重,必须处理达标后才能排放。用活性炭处理工厂尾气中的氮氧化物。
①已知:Ⅰ. 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
Ⅱ. 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
Ⅲ. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)的ΔH =_____ kJ·mol-1(用a、 b 、c表示)。
②在容积不变的密闭容器中,一定量的NO与足量的C发生反应:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1,平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,下列说法正确的是______。
a.其他条件不变,容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
b.温度为T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正>v逆
c.该反应的Q>0,所以T1、T2、T3对应的平衡常数:K1<K2<K3
d.若状态B、C、D体系的压强分别为p(B)、p(C)、p(D),则p(D)=p(C)>p(B)
③已知某温度时,反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)的平衡常数K=9/16,在该温度下的2 L密闭容器中投入足量的活性炭和2.0 mol NO发生反应,t1时刻达到平衡,请在图中画出反应过程中c(NO)随时间t的变化曲线。
____________
④工业上实际处理废气时,常用活性炭作催化剂,用NH3还原NO,同时通入一定量的O2以提高处理效果。当n(NH3)=n(NO)时,写出体系中总反应的化学方程式:__________________。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
运用化学反应原理研究碳、氮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。
(1)反应ⅠFe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;
反应ⅡFe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;
在不同温度K1、K2值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①由表中判断,反应Ⅰ为中ΔH1______ (填“<”或“=”或“>”) 0。
②反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH平衡常数为K,则K=________(用K1和K2表示)。
③能判断CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
E.容器内的气体密度不变 F.混合气体的平均摩尔质量不变。
(2)在不同温度和压强下合成氨,起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①P1_______P2 (填“>”“=” “<”或“不确定”,)。
②C点H2的转化率为________。
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研究碳氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等大气污染物的处理对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)SCR(选择性催化还原)脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H<0。其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,相同时间时NO转化率与温度的关系如图。
①工业上选择催化剂__________(填“甲”或“乙”)。
②在催化剂甲作用下,图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率______(填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率。高于210℃时,NO转化率降低的原因可能是__________。(写一条即可)。
(2)某研究小组对反应NO2+SO2SO3+NO△H<0进行相关实验探究。在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[n(NO2):n(SO2)]进行多组实验(每次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]。部分实验结果如图所示。
①如果将图中b点的平衡状态改变为c点的平衡状态,应采取的措施是________________。
②图中a、d两点对应的实验温度分别为T1和T2,则T1_______T2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯的原理如图所示。
①太阳能电池的正极为_____(填“a”或“b”)。
②生成丙烯的电极反应式是_____________________________。
③当生成标准状况下2.24L丙烯时,右侧溶液中质量减少____g。
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研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0
①一定条件下,将体积比为1∶2的NO、CO气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___(填字母)。
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.N2和CO2的体积比保持不变 D.v正(CO)=2v逆(N2)
②20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如下图所示的变化,则改变的条件可能是______(填字母)。
A.加入催化剂 B.降低温度 C.增加CO2的量 D.缩小容器体积
(2)在一定条件下,将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中,发生反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g),正反应速率随时间变化如图所示。由图可得出的正确结论是__(填字母)
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2可制备二甲醚(DME)。观察图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为__________时最有利于二甲醚的合成。
(4)工业上可以用CO和H2生产燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-92.9kJ/mol,300℃,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡 时的 数据 | CH3OH浓度/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ | |
体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法中正确的是____________
A.2c1>c3 B.a+b=92.9 C.2p2<p3 D.α1+α3<1
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0
①一定条件下,将体积比为1:2的NO、CO气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C. N2和CO2的体积比保持不变 D. v正(CO)=2v逆(N2)
②20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如下图1所示的变化,则改变的条件可能是_____(填字母)。
A.加入催化剂 B.降低温度 C.增加CO2量 D.缩小容器体积
(2)在一定条件下,将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中,发生反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化如图2所示。由图可得出的正确结论是_____________(填字母)。
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2 时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2可制备二甲醚(DME)。观察图3回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为__________时最有利于二甲醚的合成。
(4)工业上可以用CO和H2生产燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-92.9kJ/mol, 300℃,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | lmolCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡 时的 数据 | CH3OH/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ | |
体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | a1 | a2 | a3 |
下列说法中正确的是______
A.2c1>c3 B. a+b=92.9 C.2p23 D.a1+a3<1
高二化学简答题困难题查看答案及解析
(16分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。
①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因 、 。
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是 。
(2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的离子方程式为 ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向 (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案 。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点可能的原因___________、_____________。
(2)由金红石TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤为:
TiO2TiCl4Ti
已知:①Cs+O2g=CO2g; H=3935 kJ·mol1
②2COg+O2g=2CO2g; H=566 kJ·mol1
③TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g; H=+141 kJ·mol1
则TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg的H=________________。
(3)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的化学方程式为______,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向_______(选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案_____。
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅰⅰ.
①写出此条件下,反应A的热化学方程式___________。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为__________kJ。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点可能的原因___________、_____________。
(2)由金红石TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤为:
TiO2TiCl4Ti
已知:①Cs+O2g=CO2g; H=3935 kJ·mol1
②2COg+O2g=2CO2g; H=566 kJ·mol1
③TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g; H=+141 kJ·mol1
则TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg的H=________________。
(3)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的化学方程式为______,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向_______(选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案_____。
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅰⅰ.
①写出此条件下,反应A的热化学方程式___________。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为__________kJ。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。
①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因 、 。
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是 。
(2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的化学方程式为 ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向 (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案 。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①写出此条件下,反应A的热化学方程式 。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。
①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因 、 。
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是 。
(2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的化学方程式为 ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向 (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案 。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.:
①写出此条件下,反应A的热化学方程式 。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ。
高二化学计算题困难题查看答案及解析