汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式 .
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是 .(填“增大”、“减小”或“不变”)
高二化学填空题中等难度题
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式 .
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是 .(填“增大”、“减小”或“不变”)
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(15分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式: 。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:
_ 。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <20CaO <38SrO<56BaO。原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: 。
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汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源:
(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol﹣1,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为 kJ•mol﹣1;
(2)空燃比过小易产生CO.有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.判断该设想是否可行 ,并说出理由
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)⇌N2(g)+xCO2 (g)△H=﹣b kJ•mol﹣1.若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是 ;
A.增加排气管长度 B.增大尾气排放口 C.升高排气管温度 D.添加合适的催化剂
(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g).
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图2所示的曲线.催化装置比较适合的温度和压强是 ;
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图3所示.则前10s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是 ;
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO初始浓度 (mol•L﹣1) | CO初始浓度 (mol•L﹣1) | 催化剂的比表面积 (m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
根据坐标图4,计算400K时该反应的平衡常数为 ;
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汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源。德国大众汽车尾气检测造假事件引起全世界震惊。根据下列示意图回答有关问题:
(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为_________kJ•mol-1;
(2)空燃比过小易产生CO.有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.判断该设想是否可行,并说出理由________;
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)⇌N2(g)+xCO2 (g)△H=-b kJ•mol-1.若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是_______;
A.增加排气管长度 B.增大尾气排放口
C.升高排气管温度 D.添加合适的催化剂
(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g).
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图2所示的曲线.催化装置比较适合的温度和压强是___________________;
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图3所示.则前10s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是___________________;
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO初始浓度 (mol•L-1) | CO初始浓度 (mol•L-1) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 124 |
根据坐标图4,计算400K时该反应的平衡常数为____________________________。
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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下列能量变化示意图,请写出和CO反应的热化学方程式______。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: H<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常数K |
①试判断______(填写>、=,<)
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)
a. 容器内、、的浓度之比为1:3:2
b.
c. 容器内压强保持不变
d. 混合气体的密度保持不变
(3)对反应 H>0,在温度分别为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如下图所示。
①A、C两点的反应速率:A_________C(填>、=、<)
②A、C两点的转化率:A_________C(填>、=、<)
③由状态B到状态A,可以采用的方法是__________。
(4)一定温度下
①若在1L的密闭容器中,充入1 mol和3 mol发生反应,并维持容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则的转化率a()=______,以表示该过程的反应速率v()=_________.
②若在1L的密闭容器中,充入2mol和6mol发生反应,并维持压强恒定,达到平衡时, 平衡浓度比①中平衡浓度的2倍________。(填>、=、<)
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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下列能量变化示意图,请写出和CO反应的热化学方程式______。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: H<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常数K |
①试判断______(填写>、=,<)
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)
a. 容器内、、的浓度之比为1:3:2
b.
c. 容器内压强保持不变
d. 混合气体的密度保持不变
(3)对反应 H>0,在温度分别为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如下图所示。
①A、C两点的反应速率:A_________C(填>、=、<)
②A、C两点的转化率:A_________C(填>、=、<)
③由状态B到状态A,可以采用的方法是__________。
(4)一定温度下
①若在1L的密闭容器中,充入1 mol和3 mol发生反应,并维持容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则的转化率a()=______,以表示该过程的反应速率v()=_________.
②若在1L的密闭容器中,充入2mol和6mol发生反应,并维持压强恒定,达到平衡时, 平衡浓度比①中平衡浓度的2倍________。(填>、=、<)
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(1)某反应过程中的能量变化如下图所示:
写出该反应的热化学方程式________。
(2)在溶液中进行的化学反应中的物质,其状态标为“aq”,已知1 molHCl在溶液中与足量氢氧化钠反应放出57.3 kJ的热量,用离子方程式写出该反应的热化学方程式:______。
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工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为CO2+3H2CH3OH + H2O,请回答下列问题:
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示:
写出二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式_______________________________。
(2)如果只改变一个条件使上述反应的平衡常数K值变大,则该反应_____________。
A.一定向正反应方向移动 B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C.一定向逆反应方向移动 D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同的时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图所示:
①在相同条件下,三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是____________。
②c点CO2的转化率高于b点,原因是_________________________________。
(4)常温常压下若反应的容器容积为2.0L,反应时间为4.0 min,容器里气体密度减少了2.0 g·,在这段时间内CO2平均反应速率为_____________。反应在t1时达到平衡,在这过程中c(CO2)随时间t变化的曲线如下图所示。保持其他条件不变,t1时将容器体积压缩到1 L,请在下图中画出t1后c(CO2)随时间t变化的趋势曲线(假设在t2时达到平衡)_________。
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(6分)(1)某反应过程中的能量变化如下图所示:
写出该反应的热化学方程式_____________________________________________。
(2)在溶液中进行的化学反应的物质,其状态标为“aq”,已知含0.2 mol HCl的溶液与足量氢氧化钠溶液反应放出11.46 kJ的热量,用离子方程式写出中和热的热化学方程式____________________________________________________________________。
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(4分)已知25℃、101kpa时,CH3OH(l)的燃烧热为726.5 KJ/mol。
⑴写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式:________。
⑵已知有关反应的能量变化如下图,则反应CH4+H2O(g)CO+3H2的焓变△H=_______。
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