2016年冬季全国大部分地区出现雾霾现象,汽车尾气是造成雾霾的原因之一,汽车尾气含CO、NO等有毒气体。为了减少CO 对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O 反应转化为绿色能源H2。己如:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H= -566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=-483.6kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0kJ·moL-1
(1)氢气燃烧热△H=_____________________。
(2)写出CO 和H2O(g)作用生成CO2 和H2的热化学方程式______________________。
(3)往1L 体积不变的容器中加入0.200molCO和1.00molH2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1(方程式中各物质前化学计量数为最简整数比),则t℃时CO的转化率为____________;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将____________(填“变大”、“ 不变”或“变 小”)。
(4)从汽车尾气中分离出CO 与O2、与熔融盐Na2CO3组成燃料电池,同时采用电解法制备N2O5,装置如下图所示,其中Y为CO2。写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式________________。在电解池中生成N2O5的电极反应式为______________________。
(5)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则:
T1___________T2 (填“>”或“<”),T1时Ksp (CaWO4)=________。
高三化学综合题中等难度题
2016年冬季全国大部分地区出现雾霾现象,汽车尾气是造成雾霾的原因之一,汽车尾气含CO、NO等有毒气体。为了减少CO 对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O 反应转化为绿色能源H2。己如:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H= -566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=-483.6kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0kJ·moL-1
(1)氢气燃烧热△H=_____________________。
(2)写出CO 和H2O(g)作用生成CO2 和H2的热化学方程式______________________。
(3)往1L 体积不变的容器中加入0.200molCO和1.00molH2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1(方程式中各物质前化学计量数为最简整数比),则t℃时CO的转化率为____________;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将____________(填“变大”、“ 不变”或“变 小”)。
(4)从汽车尾气中分离出CO 与O2、与熔融盐Na2CO3组成燃料电池,同时采用电解法制备N2O5,装置如下图所示,其中Y为CO2。写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式________________。在电解池中生成N2O5的电极反应式为______________________。
(5)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则:
T1___________T2 (填“>”或“<”),T1时Ksp (CaWO4)=________。
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2016年冬季全国大部分地区出现雾霾现象,汽车尾气是造成雾霾的原因之一,汽车尾气含CO、NO等有毒气体。为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); ΔH = -566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); ΔH = -483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l); ΔH = -44.0KJ·moL-1
(1)氢气燃烧热ΔH=__________;
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式______________。
(3)往1L体积不变的容器中加入0.200mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1(方程式中各物质前化学计量数为最简整数比),则t℃时CO的转化率为________;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将____(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)从汽车尾气中分离出CO与O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,同时采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。写出石墨I电极上发生反应的电极反应式_______________________________。在电解池中生成N2O5的电极反应式为__________________________________。
(5)在一定条件下,用NH3处理汽车尾气中的NO。已知NO与NH3发生反应生成N2和H2O,现有NO和NH3的混合物1mol,充分反应后得到的还原产物比氧化产物多1.4 g,则原反应混合物中NO的物质的量可能是_____________。
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冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
(1)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染。工业上在 200℃和 10MPa 的条件下可用甲烷和氧气通过铜制管道反应制得甲醇,已知一定条件下,CH4 和 CH3OH 的燃烧热分别 784kJ/mol 和 628kJ/mol 则 2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) △H=_____。
(2)二甲醚也是清洁能源。用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g) ⇌CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0。某温度下,,将 2.0molCO(g)和 6.0molH2(g)充入容积为 2L 的密闭容器中,反应到达平衡时, 改变压强和温度,平衡体系中 CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是_____。
A.p3>p2,T3>T2
B.p1>p3,T1>T3
C.p1>p4,T2>T3
D.p2>p4,T4>T2
(3)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g);
①200K、pPa时,在一个容积为 2L的恒温密闭容器中充入 1.5molNO 和 2.0molCO,开始反应至 2min 时测得 CO 转化率为 30%,则用N2表示的平均反应速率为v(N2)=_________;反应达到平衡状态时,测得二氧化碳为 0.8mol,则平衡时的压强为起始压强的_________倍(保留两位小数)。
②该反应在低温下能自发进行,该反应的ΔH_____0(填“>”、“<”)
(4)一定温度下,将NO2与SO2以体积比 1:2 置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)⇌ SO3(g)+NO(g),达到平衡时SO3的体积分数为 25%。该反应的平衡常数K= ______。
(5)利用原电池反应可实现NO2 的无害化,总反应为6NO2+ 8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为碱性。工作一段时间后,该电池正极区附近溶液 pH ____(填“变大”、“变小”或“不变”),负极电极反应式为 ____。
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冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
(1)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染。工业上在200℃和10MPa的条件下可用甲烷和氧气通过铜制管道反应制得甲醇,已知一定条件下,CH4和CH3OH的燃烧热分别784kJ/mol和628kJ/mol ,则CH4(g) +O2(g) = CH3OH(g) △H=___。
(2)二甲醚也是清洁能源。用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) △H<0。
①.某温度下,将2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中 CH3OCH3(g) 的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是___。
A. P1>P3, T1>T3 B. P3>P2,T3>T2 C.P2>P4,T4>T2 D.P1>P4,T2>T3
②在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入一氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态.当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___
A.氢气的转化率减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.某反应物的体积百分含量增大
(3)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2, 发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率[与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为______。
②若达到平衡状态A时,容器的体积为10 L,则在平衡状态B时容器的体积为________L。
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冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
(1)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染。工业上在200℃和10MPa的条件下可用甲烷和氧气通过铜制管道反应制得甲醇,已知一定条件下,CH4和CH3OH的燃烧热分别784kJ/mol和628kJ/mol则2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H=___。
(2)二甲醚也是清洁能源。用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0。
①某温度下,将2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是____。
A.P3>P2,T3>T2
B.P1>P3,T1>T3
C.P1>P4,T2>T3
D.P2>P4,T4>T2
②在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入一氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态.当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___。
A.氢气的转化率减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.反应物的体积百分含量增大
(3)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)
①200K、pPa时,在一个容积为2L的恒温密闭容器中充入1.5molNO和2.0molCO,开始反应至2min时测得CO转化率为30%,则用N2表示的平均反应速率为υ(N2)=___;反应达到平衡状态时,测得二氧化碳为0.8mol,则平衡时的压强为起始压强的__倍(保留两位小数)。
②该反应在低温下能自发进行,该反应的ΔH__0(填“>”、“<”)
③在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应,测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知:t2-t1=t3-t2)则下列说法不正确的是__(填编号)
A.反应在c点未达到平衡状态
B.反应速率a点小于b点
C.反应物浓度a点大于b点
D.NO的转化率:t1~t2 > t2~t3
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秋冬季是雾霾高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾羅的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=-4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_____________。
(2)汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段,主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0
向一定条件下的恒容密用容器中充入NO和CO,用传感器测得该反应在不同时间时NO和CO的浓度如下表所示:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol/L | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
c(CO)/mol/L | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母代号)。
A.c(NO)不再改变 B.c(NO)/c(CO)不再改变
C.c(NO)/c(CO2)不再改变 D.V(NO)=V(CO)
②此条件下达到平衡时,该反应的平衡常数K=________。
③为了提高尾气处理的效果,可采取的措施有________(写出两种即可)。
(3)工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2,和氮的氧化物气体(NOx),如用氢氧化钠溶液吸收可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=7×10-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8。
①常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是______溶液。
②常温下, NaHSO3显___性 (填“酸”“碱”或“中”,判断的理由是(通过计算说明)______。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1:1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如下图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式:______________。
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秋冬季是雾霾高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol−1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol−1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_____________________________________。
(2)汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段,主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0
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(0~15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。
①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为p=20MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=_______;平衡后,若保持温度不变,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,平衡将_____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是__(填序号)
A.增大CO浓度B.升温C.减小容器体积D.加入催化剂
(3)工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2,和氮的氧化物气体(NOx),如用氢氧化钠溶液吸收可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=7×10-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8。
①常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是______溶液。
②常温下,NaHSO3显___性(填“酸”“碱”或“中”,判断的理由是(通过计算说明)_____________。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式:_______________________________。
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冬季是雾霾大气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
(l)工业上利用甲烷催化还原NOx可减少氮氧化物的排放。已知:
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________________。
(2)将CO2转化为甲醇可以实现废物利用,达到节能减排的目的,反应原理可表示为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。请回答:
0~3min内氢气的平均反应速率为______mol/(L·min);
第10min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1molCO2(g)和3molH2 (g),则达到平衡时CH3OH的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3___0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率σ随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
①a、b、c按从大到小的顺序排序为___________。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),则该反应平衡常数的表达式Kp=________________。
③在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是______。
A.逆反应速率先增大后减小 B.混合气体的密度增大
C.化学平衡常数K值减小 D.氢气的转化率减小
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秋冬季是雾霾高发季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NOX可减少氮氧化物的排放。已知:
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_______________________________。
(2)汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段,主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<O。向一定条件下的恒容密闭容器中充入NO和CO,用传感器测得该反应在不同时刻NO和CO的浓度如下表所示:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol·L-1 | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
c(CO)/mol·L-1 | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母代号)。
A.c(NO)不再改变 B.c(NO)/c(CO)不再改变
C.c(NO)/c(CO2)不再改变 D.V(CO)=V(CO2)
②此条件下达到平衡时,计算该反应的平衡常数K=________。
③为了提高尾气处理的效果,可采取的措施有_____________________(写出两种即可)。
(3)工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2和氮的氧化物气体(NOx),请写出氢氧化钠溶液吸收NO和NO2(两者体积比1:1)的离子方程式 ___________________。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(两者物质的量之比为1:1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如下图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式:______________。
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为了减少汽车尾气对大气造成的污染,目前市场上推出了使用乙醇汽油(在汽油中加入适量乙醇)的汽车。下列叙述错误的是
A.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放 B.乙醇汽油是可再生能源
C.乙醇充分燃烧生成CO2和H2O D.用粮食发酵可制得乙醇
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