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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:144 题号:10268393
氮和硫的氧化物的综合利用是目前研究的热点之一。已知:
i.N2(g)+O2(g)=2NO(g)   H=+180.0 kJ·mol1
ii.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)   H=-196.6 kJ·mol1
iii.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)   H=-113.0 kJ·mol1
(1)反应iV:2NO2(g)+2SO2(g)=2SO3(g)+N2(g)+O2(g)的 H________;该反应在密闭容器中达到平衡后,只改变下列条件,一定能使N2的平衡体积分数增大的是______(填选项字母)。
A 缩小容器容积        B 再充入SO2 C 降低温度        D 分离出SO3
(2)T1°C时,容积相等的密闭容器中分别充入NO2和SO2的混合气体4 mol,发生反应iV。NO2或SO2的平衡转化率(a)与起始充入的关系如图1所示。

①图中能表示平衡时a(SO2)与起始充入的关系的曲线为_____(填“L1”或“L2”)。
②反应的平衡常数K________
(3)向密闭容器中充入一定量SO2和O2,发生反应ii。SO3的平衡体积分数(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图2所示。
P1P2P3由大到小的顺序为__________
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P__________Q(填“>”、“<”或“=”)。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】请在标有序号的空白处填空:
(1)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0.已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面表中。
①请填全表中的各空格;
实验
编号
T(℃)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-1)
2801.2×10-35.8×10-382
___1.2×10-3___124
350______82

②实验Ⅰ中,NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。
请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号_____

(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)   ΔH=64.39kJ∙mol-1   
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)               ΔH=196.46kJ∙mol-1          
H2(g)+O2(g)=H2O(l)                    ΔH=-285.84kJ∙mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为_____
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数1.7×10-5K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8

请回答下列问题:
①CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_____
②体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数_____(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是_____

(4)①求常温下pH=2的H2SO4溶液中由H2O电离的c(H+)和c(OH-).
c(H+)=_____c(OH-)=_____
②在某温度时,测得0.01mol∙L-1的NaOH溶液pH=11,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合,若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb=_____
2020-12-28更新 | 119次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】氮氧化物是形成酸雨的成因之一,与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾,加大对含氮化合物的处理是环境治理的重要方面。
(1)NH3催化还原NOx是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知
①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)   H1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)   H2
③H2O(g)=H2O(l)   H3
则反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)   H=_______(用△H1、△H2、△H3表示)。
(2)科学家用活性炭还原法可以消除NO的污染,发生的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。1 mol NO和足量的活性炭在T℃、1 L恒容密闭容器中反应,10 min后达到平衡,测得NO的物质的量为0.5 mol。
①10 min内,v(N2)=_____mol·L-1·min-1,在T℃时,该反应的平衡常数K=____
②在恒容绝热条件下,下列能判断该反应一定达到化学平衡状态的是_____(填字母)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)已知:25℃时,HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5 mol·L-1.实验室可用NaOH溶液吸收NO2,生成NaNO3和NaNO2
①已知溶液甲为0.1 mol·L-1 NaNO3和0.1 mol·L-1 NaNO2的混合溶液,溶液乙为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c()、c()和c(CH3COO-)由大到小的顺序为_______,使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是______(填字母)。
a.向溶液甲中加适量NaOH       b.向溶液甲中加适量水
c.向溶液乙中加适量水             d.向溶液乙中加适量NaOH
②一定温度下,等体积、等物质的量浓度CH3COONa和NaNO2两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1n2,则n1_______(填“>”“<”或“=”)n2
2021-02-18更新 | 45次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的两种方法:
方法a用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b电解法,反应为2Cu+H2O Cu2O+H2

(1)工业上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成__而使Cu2O产率降低。
(2)已知:
①2Cu(s)+ O2(g)Cu2O(s) ΔH1=-169 kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=-157 kJ·mol-1
则方法a中发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H=________
(3)方法b是用肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中OH的浓度来制备纳米Cu2O,装置如图所示:

①上述装置中B电极应连_________电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为____离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电解池的阳极反应式为_______
③原电池中负极反应式为______________
(4)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示:
序号温度/℃c/mol·L-1t/min01020304050
T10.0500.049 20.048 60.048 20.048 00.048 0
T10.0500.048 80.048 40.048 00.048 00.048 0
T20.100.0960.0930.0900.0900.090

①催化剂的催化效率:实验①_______实验②(填“>”或“<”)。
②实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为________
2018-04-20更新 | 155次组卷
共计 平均难度:一般