汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知该反应在 T ℃时,平衡常数K=9.0。
请回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH=________(用含ΔH1、ΔH2的表达式表示);
(2)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则NO的反应速率________;
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,下列能判断该反应已达到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.2v正(N2)=v逆(NO)
(4)下图是反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”图,由图A可以推知该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。由图B可知,与a对应的条件相比,b改变的条件可以是________;
(5)T ℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此时反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),平衡时,N2在混合气体的体积百分数为多少?(在答题卡上写出具体计算过程,结果保留2位有效数字)
高三化学填空题极难题
(12分)汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H > 0已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则N2的反应速率________。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志________。
A.消耗1molN2同时生成1molO2 B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2V(N2)正=V(NO)逆
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是________(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数 。(填“变大、“变小”或“不变”)
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是________
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汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为________
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是________%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L,此时反应(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是 ________.
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是 ________(填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数________(填“变大、“变小”或“不变)
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汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知该反应在 T ℃时,平衡常数K=9.0。
请回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH=________(用含ΔH1、ΔH2的表达式表示);
(2)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则NO的反应速率________;
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,下列能判断该反应已达到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.2v正(N2)=v逆(NO)
(4)下图是反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”图,由图A可以推知该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。由图B可知,与a对应的条件相比,b改变的条件可以是________;
(5)T ℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此时反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),平衡时,N2在混合气体的体积百分数为多少?(在答题卡上写出具体计算过程,结果保留2位有效数字)
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汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率________;
(2)假设该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志________;
A.容器内气体压强不再变化
B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.2v(N2)正=v(NO)逆
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是________(填字母序号);
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数______;(填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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氮氧化合物是目前造成大气污染的主要气体,而汽车尾气中就含有NO 等多种污染气体。汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致。请结合所学知识回答下列问题:
(1) 已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H1=+67.8 kJ/mol
2NO2(g)O2(g)+2NO(g) △H2=+116.2 kJ/mol
则N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=_________kJ/mol;汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO 的排放量越大,分析其原因为_____________
(2) 若反应N2(g)+O2(g)2NO(g)是在恒容条件下进行,下列能说明该反应已达到平衡状态的是________
a.2υ正(N2)= υ逆(NO) b.混合气体密度不变
c.生成1molO2的同时生成2molNO d.混合气体平均相对分子质量不变
(3) 汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H= -746.5 kJ/mol,若将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L 的密闭容器中,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示:
①该反应能自发进行的条件为_____ (填“高温”、“低温”或“任意温度”);
②在6~9 min 内,以CO 表示的平均反应速率 υ(CO)=________mol·L-l·min-1;
③第12min时改变的反应条件为_________ (填“升高温度”或“降低温度”);
④反应在第24min时的平衡常数K=____________(只列出计算式,无需计算结果),若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2 各0.060mol,平衡将_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
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汽车内燃机燃烧时,在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx 气体,NOx 的消除是科研人员研究的重要课题。
(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表:
反应温度/℃ | 1538 | 2404 |
平衡常数 |
则△H___________________0(填“<”“>”戒“=”)
(2)在 800℃时,测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示
初始浓度/ | 初始速率/ | |
C0(NO) | C0(O2) | |
0.01 | 0.01 | |
0.01 | 0.02 | |
0.03 | 0.02 |
已知反应速率公式为 V 正=K 正×c m(NO)・cn(O2),则 m=___________________, K 正=___________________L2・mol-2・s-1
(3)在某温度下(恒温),向体积可变的容器中充人 NO2 气体,发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g),气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。
①该反应的压力平衡常数 KP=___________________。
②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2,6s 时重新达到平衡,则P(N2O4)=___________________kPa。
(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时,NO2 在 b 电极上的电极反应式为___________________。
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汽车内燃机燃烧时,在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx 气体,NOx 的消除是科研人员研究的重要课题。
(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表:
反应温度/℃ | 1538 | 2404 |
平衡常数 |
则△H___________________0(填“<”“>”戒“=”)
(2)在 800℃时,测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示
初始浓度/ | 初始速率/ | |
C0(NO) | C0(O2) | |
0.01 | 0.01 | |
0.01 | 0.02 | |
0.03 | 0.02 |
已知反应速率公式为 V 正=K 正×c m(NO)・cn(O2),则 m=___________________, K 正=___________________L2・mol-2・s-1
(3)在某温度下(恒温),向体积可变的容器中充人 NO2 气体,发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g),气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。
①该反应的压力平衡常数 KP=___________________。
②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2,6s 时重新达到平衡,则P(N2O4)=___________________kPa。
(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时,NO2 在 b 电极上的电极反应式为___________________。
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汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。
(1)在不同温度(T1,T2)下,一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)为_________反应(填“吸热”或“放热”),随着温度的升高,该反应的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”,平衡向________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)某温度时,向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2.5molO2,发生N2(g)+O2(g)=2NO(g)反应,2min后达到平衡状态,NO的物质的量为1mol,则2min内氧气的平均反应速率为_________,该温度下,反应的平衡常数K=________。该温度下,若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol,则N2的平衡浓度为_______mol/L。
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示
。
写出上述变化中的总化学反应方程式:________________________________________。
(4)用催化还原的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如:
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
写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。
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