碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
活性炭 (mol) | NO (mol) | A (mol) | B (mol) | |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
在T1℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为________mol/(L·min);当活性炭消耗0.015mol时,反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是________。
a.增大活性炭的量 b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分B
结合上表数据,该反应的平衡常数表达式为________。(生成物A、B用相应的化学式表示)若T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2,且K1>K2,能否判断该反应是吸热反应还是放热反应,说明理________。
高三化学填空题极难题
(1)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 ℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
活性炭(mol) | NO(mol) | A(mol) | B(mol) | |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
在T1 ℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为________ mol·L-1·min-1;当活性炭消耗0.015 mol时,反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
(2)固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题:
①该反应在0~8min时,CO2的转化率是________。
②仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为_________,M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是_______。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。
一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
活性炭 (mol) | NO (mol) | A (mol) | B (mol) | |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
(1)在T1℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为________mol/(L·min);当活性炭消耗0.015mol时,反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
(2)在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是________。
a.增大活性炭的量 b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分B
(3)结合上表数据,该反应的平衡常数表达式为________。(生成物A、B用相应的化学式表示)若T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2,且K1>K2,能否判断该反应是吸热反应还是放热反应,说明理________。
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碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
活性炭 (mol) | NO (mol) | A (mol) | B (mol) | |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
在T1℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为________mol/(L·min);当活性炭消耗0.015mol时,反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是________。
a.增大活性炭的量 b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分B
结合上表数据,该反应的平衡常数表达式为________。(生成物A、B用相应的化学式表示)若T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2,且K1>K2,能否判断该反应是吸热反应还是放热反应,说明理________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
物质 T/℃n/mol T/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 2.030 | 0.100 | ||
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
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NOx会造成大气污染,工业上采用多种方法进行处理。
I. 氯气氧化法:。 恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2。10min达平衡,测得10min内v(ClNO)=0.005mol/(L·min),则平衡后n(Cl2)=________mol。若其它条件不变,上述反应在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”),此条件下的平衡常数K值为_______
II. 臭氧氧化法:烟气中的NO经O3预处理后转化为NO2,再用CaSO3悬浊液吸收NO2。
已知:常温下,Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,Ksp(CaSO3)=3.1×10-7。
(1)NO与O3反应过程的能量变化如下:
NO被O3氧化的总反应是化合反应,该反应的热化学方程式为 _______________。
(2)将CaSO3悬浊液静置,取上层清液,测得pH约为8,用化学用语解释其原因为_______________________________________。
(3)实际吸收NO2的过程中,通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体,提高NO2的吸收速率,从溶解平衡的角度解释其原因:______________________________________。
III. 选择性非催化还原法:用同位素示踪法,在高温有氧下NH3做还原剂与 15NO 进行选择性反应。
请将该反应的化学方程式补充完整:____________________□15NN+□H2O
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NOx、SO2、CO等大气污染物的处理及利用在工业上具有重要意义。
(l)一定条件下,NO2 与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为l: 1 的NO2 和SO2气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是____(填字母)。
a.混合气休平均摩尔质量不变 b.混合气休颜色保持不变
c.每消耗1 molSO2的同时生成1 mol NO d.容器内的气体密度不变
(2)燃煤锅炉将排放大量SO2,污染大气造成公害,常采用下列两种方法消除燃煤SO2的污染。使排放的烟气通过足量的浓氨水洗涤,化学方程式是_________。在煤中加适量生石灰,使SO2 与生石灰反应,化学方程式为_______。
(3)工业处理CO的其中一种方法是利用H2O(g)+ CO(g) H2(g)+CO2(g)△H<0来制备氢气。已知在恒容体系内发生此反应,某温度下该反应的平衡常数K=1。若起始时c(CO)= l mol/L,c(H2O)= 2 mol/L。
试回答下列问题:
① 该温度下,反应进行一段时间后,测得H2O的浓度为1.6 mol/L ,则此时该反应v (正)___ v(逆)(填“>”“<”或“=”);若在平衡建立之后,向体系内通入一定量的Ar, H2的平衡产率将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
② 上述反应生成的H2与CO2可以设计成原电池来合成CH3OH,装置如图所示:
若A为CO2, B为H2 , C 为CH3OH,则通入CO2的一极为_____极;
若A改为SO2, B为O2, C 为H2SO4,则正极的电极反应式为____________。
(4)已知在催化转化装置内,汽车尾气中的NO、CO能发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8KJ/mol, 利用传感器记录某温度下上述反应的进程,测量所得数据如图。已知达到平衡时NO的转化率为80%,则该反应的平衡常数为____(保留小数点后一位小数)
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镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。
I.工业上可以采用热还原法制备金属镁(沸点1107℃,熔点648.8℃)。 将碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]和焦炭按一定比例混合,放入真空管式炉中先 升温至700℃保持一段时间,然后升温至1450℃反应制得镁(同时生成可燃性气体)。
(1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行,其原因是____________。
(2)碱式碳酸镁分解如图所示,写出在1450℃反应制得镁的化学方程式:_____________。
II.工业上利用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢(如题图所示)。
(3)写出放氢过程中发生反应的化学方程式:___________。
III.工业上MgO浆液是高活性的脱硫剂,常用来脱除烟气中的SO2。主要包含的反应有: ① Mg(OH)2+ SO2=MgSO3+H2O ② MgSO3+SO2+H2O= Mg(HSO3)2 ③ Mg(HSO3)2+ Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O ④ 2MgSO3+O2=2MgSO4
脱硫时,MgO的脱硫效率、pH及时间的关系如题图所示。
己知20℃时,H2SO3的K1=l.54×10-2,K2=1.02×10-7,25℃时,Ksp[MgSO3]= 3.86×10-3,Ksp(CaSO3)= 3.1×10-7。
(4)脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是______________(填①、②、③或④)。
(5)约9000s之后,脱硫效率开始急速降低,其原因是______________。
(6)其他条件相同时,镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如题图所示。镁基脱硫效率总比钙基大,除生成的MgSO4具有良好的水溶性外,还因为______________。
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氮有多种化合价,能形成多种化合物。工业上用活性炭还原法处理NO,有关反应为:C(s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g)。向密闭的2L容器中,加入NO和足量的活性炭,恒温条件下反应。
(1)若2min内气体密度增大了1.2 g/L,则氮气的平均反应速率为___________mol/(L· min)。
(2)该化学平衡常数表达式K =__________________,已知升高温度时,K增大,则正反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在温度不变的情况下,要提高NO的平衡转化率,可以采取的措施是____________。
(4)下列各项能判断该反应达到平衡的是____________________(填序号字母)。
a.容器内压强保持不变 b.2v正(NO)=v逆(N2)
c.混合气体的平均分子质量不变 d.混合气体的密度保持不变
(5)已知NaNO2溶液呈碱性,则NaNO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______________。
(6)在催化剂存在下,NH3可用来消除NO的污染,生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式:____________,其中被氧化的元素____ ,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是_____。
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氮有多种化合价,能形成多种化合物.工业上用活性炭还原法处理NO,有关反应为:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).向密闭的2L容器中,加入NO和足量的活性炭,恒温条件下反应.
(1)若2min内气体密度增大了1.2g/L,则氮气的平均反应速率为_____mol/(L•min).
(2)该化学平衡常数表达式K=_____,已知升高温度时,K增大,则正反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应.
(3)在温度不变的情况下,要提高NO的平衡转化率,可以采取的措施是_______.
(4)下列各项能判断该反应达到平衡的是______(填序号字母).
a.容器内压强保持不变 b.2v正(NO)=v逆(N2)
c.容器内CO2的体积分数不变 d.混合气体的密度保持不变
(5)已知NaNO2溶液呈碱性,则NaNO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
(6)常温下,NaOH溶液和HNO2溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,下列关系正确的是________.
a.c(Na+)>c(NO2﹣) b.c(Na+)=c(NO2﹣)
c.c(Na+)<c(NO2﹣) d.c(Na+)>c(OH﹣)
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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) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的 活性炭和NO,发生 反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)△H=QkJ/mol。 在T1℃时,反应进行到不同时间(min) 测得各物质的浓度(mol/L) 如下:
浓度 时间 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①30min 后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)
a.通入一定量的NO b.加入定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
② 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3: 1: 1,则Q_____ 0 (填“>”或“<”<)。
(2) 某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,则得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,利用以下反应:NO+CON2+CO2( 有CO) 2NON2+ O2 (无CO)
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_________________。
③以NO2、O2 熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为__________________。
(3) 天然气的一个重要用途是制取氢气,其原理如下:
已知:① 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1
②CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
1)科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法: CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=_____
2)这种方法的推广与使用,不仅实现资源综合利用,而且还能解决环境问题是_________。
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