氮氧化物能形成酸雨和光化学烟雾,严重污染环境。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= −574 kJ·mol−l
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= −1160 kJ·mol−l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式______________________________________________________。
(2)在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,在一定条件下发生反应,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的化学方程式______________________________________。
②10 min内该反应的速率v(CO)=__________________;T℃时,该化学反应的平衡常数K=_______。
③若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是____________。(填序号)
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,下列选项能判断反应已达到化学平衡状态的是____________。
a.容器中压强不再变化 b.CO2的浓度不再变化
c.2v正(NO)=v逆(N2) d.气体的密度不再变化
高三化学综合题中等难度题
氮氧化物能形成酸雨和光化学烟雾,严重污染环境。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= −574 kJ·mol−l
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= −1160 kJ·mol−l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式______________________________________________________。
(2)在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,在一定条件下发生反应,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的化学方程式______________________________________。
②10 min内该反应的速率v(CO)=__________________;T℃时,该化学反应的平衡常数K=_______。
③若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是____________。(填序号)
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,下列选项能判断反应已达到化学平衡状态的是____________。
a.容器中压强不再变化 b.CO2的浓度不再变化
c.2v正(NO)=v逆(N2) d.气体的密度不再变化
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氮氧化物能形成酸雨和光化学烟雾,严重污染环境。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= −574 kJ·mol−l
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= −1160 kJ·mol−l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式______________________________________________________。
(2)在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,在一定条件下发生反应,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的化学方程式______________________________________。
②10 min内该反应的速率v(CO)=__________________;T℃时,该化学反应的平衡常数K=_______。
③若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是____________。(填序号)
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,下列选项能判断反应已达到化学平衡状态的是____________。
a.容器中压强不再变化 b.CO2的浓度不再变化
c.2v正(NO)=v逆(N2) d.气体的密度不再变化
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2016年以来我国北方的“雾霾”污染日益严重。中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析,强霾过程中,出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动年尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
②OCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_________________________。
(2)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如下图所示。
①写出该反应的化学方程式:________________________________。
②10min内该反应的速率v(N2)=___________;该反应达平衡时CO的转化率为___________;T℃时该化学反应的平衡常数K=___________。
③ 若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是________。
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是____________。
a.容器中压强不再变化 b.CO2的浓度不再改变
c.2v正(NO)=v逆(N2) d.气体的密度保持不变
(3)以燃料电池为代表的新能源的推广“使用能大大降低污染物的排放。如图是一种甲醚燃料电池结构,请写出该电池负极的电极反应式:________________________________________。
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自2013年以来我国“雾霾”污染日益严重。中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析,强霾过程中,出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的上要来源。现在对其中的一些气休进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-l
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-l
③H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式_______。
(2)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
① 写出该反应的化学方程式_______________。
②10 min内该反应的速率v(N2)=_______;该反应达平衡时CO的转化率为________;T℃时该化学反应的平衡常数K=____________。
③若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是__________。
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是__________。
a.容器中压强不再变化 b.CO2的浓度不再改变
c.2v正(NO)=v逆(N2) d.气体的密度保持不变
(3)以燃料电池为代表的新能源的推广使用能大大降低污染物的排放。如图是一种甲醚燃料电池结构,请写出该电池负极的电极反应式_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。氮氧化物(NOx)是严重的大气污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。氮氧化物(NOX)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计了如下转化氮氧化物的几种方案。请回答下列问题:
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ∆H2=-574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ∆H3=-1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是 ___ 。
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
①甲容器中,平衡时NO2的转化率为____;
②T1___T2(填“>”或“<”);△H___0(填“>”或“<”),判定的依据是____;
③T2温度时,该反应的平衡常数K=____;
④乙容器达到平衡后,再充入3 mol NO2和2 molCO2,此时v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)方案3:可以利用原电池原理处理氮氧化合物,原理如图。则其正极的电极反应式为____。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
近年来“雾霾”污染日益严重,原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体,火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因,现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式:____________。
(2)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1,对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是________(填代号)。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH= a kJ/mol
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
根据图表数据分析T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率
①v(NO)= _________ ;计算该反应的平衡常数K=___________________。
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是 ____________(填字母代号)。(双选)
A.通入一定量的CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO E.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则达到新平衡时NO的转化率_______(填“升高”或“降低”),a _____0(填“>”或“<”)。
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近年来“雾霾”污染日益严重,原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体,火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因,现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式: _____________________________________________________________。
(2)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是________________(填代号)。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①根据图表数据分析T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率v(NO)=_____________________;计算该反应的平衡常数K=____________________。
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_________(填字母代号)。
A.通入一定量的CO2 B.加入合适的催化剂
C.适当缩小容器的体积 D.通入一定量的NO
E.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则达到新平衡时NO的转化率____________(填“升高”或“降低”),a________0(填“>”或“<”)。
(4)温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=bkJ/mol。
测得有关数据如下表:
温度 | 时间/min 物质的量 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
下列说法正确的是__________________。
A.T1>T2,且b>0
B.当温度为T2、反应进行到40 min时, x>0.15
C.温度为T2时,若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2,重新达到平衡时,n(N2)<0.70mol
D.温度为T1时,若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g),反应开始时,ν(正)>ν(逆)
高三化学简答题困难题查看答案及解析
雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:
①已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温,恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,则该设想能否实现______________(填“能”或“不能”)
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。
(4)汽车尾气净化的主要原理: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__(填序号)。(如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
(5)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________;
(2)计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________;若T1<T2,则该反应的△H_0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为____________;
高三化学填空题简单题查看答案及解析
雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=_________。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:
①已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温,恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,则该设想能否实现______________(填“能”或“不能”)
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:
H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:___________________。
②洗涤含SO2的烟气。
(4)汽车尾气净化的主要原理: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_________(填序号)。(如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________;
(2)计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________;若T1<T2,则该反应的△H__________________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为________;
【答案】 4 D 不能 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3 kJ•mol-1 BD C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) 4 < 80%
【解析】(1)根据表格提供的离子可知,NH4+ 水解导致试样溶液呈酸性,再根据电荷守恒可知,c(K+)+c(NH4+ )+c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(Cl-)+c(NO3-),将表格中的数据代入得H+离子浓度为10-4,则PH值为4。
(2)①在恒容密闭容器中,混合气体的质量和体积始终不变,混合气体的密度也始终不变,密度不能作为达到平衡状态的判据,A项错误;该反应是气体体积不变的可逆反应,根据M=质量/n,则混合气体的平均分子量始终不变,不能作为达到平衡的判据,B项错误;N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2不能说明反应各物质的浓度保持不变,C项错误;氧气的百分含量不再变化,说明反应达到平衡状态,D项正确;答案选D。
②化学反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)是一个熵减、吸热的反应,则△H-T△S>0,所以该设想不能实现。
(3)已知:①H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1、②C(s)+1/2O2(g) =CO(g) △H =-110.5kJ·mol-1,利用盖斯定律,将②-①可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=(-110.51kJ•mol-1)-(-241.81kJ•mol-1)=+13l.3 kJ•mol-1,所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3 kJ•mol-1 。
(4)可逆反应达化学平衡状态时正逆反应速率不再变化,A项错误;该物质的浓度在化学平衡时保持不变,所以K不再变化,B项正确;对于恒容容器而言,各物质的物质的量不再改变,C项错误;平衡时NO的质量分数不再改变,D项正确,答案选BD。
(5)①由表中数据可知,C、NO、E、F的化学计量数之比为0.040:0.080:0.040:0.040 =1:2:1:1,反应中C被氧化,结合原子守恒可知,生成物为N2与CO2,且该反应为可逆反应,则反应方程式为C(s)+2NO(g) ⇌ CO2(g)+N2(g)。
②从表中数据可知T1℃时的平衡浓度c(NO)=0.004mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.008 mol/L,则T1℃时该反应的平衡常数为K1=(0.008×0.008)÷(0.004×0.004)=4;从T1到T2,NO的浓度增大,说明平衡逆向移动,若T1<T2,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应的正向为放热反应,则△H < 0。
③在T1时,K=4,设NO的转化率为x,根据三段式解答:
C(s)+2NO(g) ⇌ CO2(g)+N2(g)
起始浓度 0.04 0 0
变化浓度 0.04x 0.02x 0.02x
平衡浓度 0.04-0.04x 0.02x 0.02x
K=[0.02x×0.02x]÷[(0.04-0.04x)×(0.04-0.04x)=4,解得x=0.8,即达到新的平衡时,NO的转化率为80%。
【题型】填空题
【结束】
10
钛被称为“二十一世纪金属”,工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下:
已知:钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,TiOSO4遇水会水解。请回答下列问题:
(1)操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有_________;
(2)请结合化学用语解释将TiO2+转化为H2TiO3的原理_______________。
(3)已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从Na、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁,那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是____________。
(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解质,用碳块作电解槽,其阴极反应的电极反应式是___________________________________。
(5)为测定溶液中TiOSO4的含量,先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后,取无色滤液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用______________________(填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,发生Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+。滴定终点时的现象是___________________________________,若用去了30.00mL FeC13溶液,待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是______________mol/L。
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雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- | |
度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 | |
根据表中数据判断试样的pH=_________。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0。恒温,恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
②洗涤含SO2的烟气。
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:_______________。
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________;
②计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=______________;
若T1<T2,则该反应的△H__________0(填“>”、“<”或“=”)。
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为________;
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