消除氮氧化物污染对优化环境至关重要。
(1)用催化还原消除氮氧化物污染的变化如下:
若用还原至,整个过程中放出的热量为___________ kJ。(假设水全部以气态形成存在)
(2)活性炭(C)可处理大气污染物NO。在2L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F,当温度分别在和时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
①根据上表数据,可推测NO与活性炭反应的化学方程式为___________ 。
②如果已知,则该反应正反应的___________ 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在温度下反应达到平衡后,下列措施能增大NO的转化率的是___________ 。
a.降低温度 b.增大压强 c.增大 d.移去部分F
(3)汽车尾气处理中的反应有。某温度时,在1L密闭容器中充入0.1mol CO和0.1mol NO,5s时反应达到平衡,测得NO的浓度为0.02mol/L,则反应开始至平衡时,NO的平均反应速率___________ 。此平衡体系中,CO、NO、、的物质的量比为___________ 。
(1)用催化还原消除氮氧化物污染的变化如下:
若用还原至,整个过程中放出的热量为
(2)活性炭(C)可处理大气污染物NO。在2L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F,当温度分别在和时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质 n/mol T/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 | |
2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
②如果已知,则该反应正反应的
③在温度下反应达到平衡后,下列措施能增大NO的转化率的是
a.降低温度 b.增大压强 c.增大 d.移去部分F
(3)汽车尾气处理中的反应有。某温度时,在1L密闭容器中充入0.1mol CO和0.1mol NO,5s时反应达到平衡,测得NO的浓度为0.02mol/L,则反应开始至平衡时,NO的平均反应速率
更新时间:2021-07-02 19:28:35
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【推荐1】氮是第二周期VA族元素,形成的[Cu(NH3)4](OH)2、N2H4、NH3等多种含氮化合物有着厂之的用途。回答下列问题,
(1)画出氮的原子结构示意图:___________ 。
(2)制备铜氨溶液的方法有多种,其中一种的反应原理为:Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+ 2NH4+[Cu(NH3)4]2+ (深蓝色)+ 4H2O.向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol/L的氨水,得到悬浊液,此时若加入适量的硫酸铵固体,发生反应的现象为________ ,其原因是__________ 。
(3)肼(N2H4)又称联氨,常温下是一种可燃性液体,其燃烧热较大且产物对环境无污染,常用作火箭燃料。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2;
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH3;
则反应:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O ΔH=_____ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(4)某温度下,分别向三个体积为20L的密闭容器中充入1molN2和2.6molH2分别保持恒温恒容、恒温恒压和绝热恒容,均发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。三个容器(分别用a、b、c表示)中N的转化率(α)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列表示恒容时反应已达到平衡状态的是______ (填字母)
A.氨气的浓度不再变化
B.x(H2)=3v(N2)
C.c(N2)/c(NH3)的值不再变化
D.α(N2)=16.7%
②图中代表反应在绝热恒容容器中进行的曲线是______ (填“a”“b”或“c”)。
③b容器中,M点v正_____ (填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
④曲线a代表的条件下该反应的平衡常数K=__________ 。
(1)画出氮的原子结构示意图:
(2)制备铜氨溶液的方法有多种,其中一种的反应原理为:Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+ 2NH4+[Cu(NH3)4]2+ (深蓝色)+ 4H2O.向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol/L的氨水,得到悬浊液,此时若加入适量的硫酸铵固体,发生反应的现象为
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已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2;
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH3;
则反应:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O ΔH=
(4)某温度下,分别向三个体积为20L的密闭容器中充入1molN2和2.6molH2分别保持恒温恒容、恒温恒压和绝热恒容,均发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。三个容器(分别用a、b、c表示)中N的转化率(α)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列表示恒容时反应已达到平衡状态的是
A.氨气的浓度不再变化
B.x(H2)=3v(N2)
C.c(N2)/c(NH3)的值不再变化
D.α(N2)=16.7%
②图中代表反应在绝热恒容容器中进行的曲线是
③b容器中,M点v正
④曲线a代表的条件下该反应的平衡常数K=
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【推荐2】已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
Ⅰ.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH1=+180 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH2
请回答下列问题:
(1)若CO的燃烧热(ΔH3)为-283.5 kJ·mol-1,则反应Ⅱ的ΔH2=_______ kJ·mol-1。
(2)若在恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)和1 mol NO(g),发生反应Ⅱ,下列选项中不能说明反应已达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.CO和NO的物质的量之比不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变
D.v正(N2)=2v逆(CO)
(3)CO和NO2也可发生类似于反应Ⅱ的变化,热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g) N2(g)+4CO2(g) ΔH4<0.一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO,测得相关数据如下:
①0~5 min内,v正(CO2)=_______ mol·L-1·min-1;该温度下反应的化学平衡常数K=_______ (保留两位有效数字)L·mol-1。
②其他条件不变,升高温度,NO2的平衡转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),混合气体的密度_______ 。
③20 min时,保持温度、压强不变,将容器改为恒温恒压密闭容器,再向容器中通入0.4 mol CO、0.7 mol N2和0.4 mol CO2,此时v正_______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅰ.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH1=+180 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH2
请回答下列问题:
(1)若CO的燃烧热(ΔH3)为-283.5 kJ·mol-1,则反应Ⅱ的ΔH2=
(2)若在恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)和1 mol NO(g),发生反应Ⅱ,下列选项中不能说明反应已达到平衡状态的是
A.CO和NO的物质的量之比不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变
D.v正(N2)=2v逆(CO)
(3)CO和NO2也可发生类似于反应Ⅱ的变化,热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g) N2(g)+4CO2(g) ΔH4<0.一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO,测得相关数据如下:
0 min | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | |
c(NO2)/mol·L-1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2)/mol·L-1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
②其他条件不变,升高温度,NO2的平衡转化率
③20 min时,保持温度、压强不变,将容器改为恒温恒压密闭容器,再向容器中通入0.4 mol CO、0.7 mol N2和0.4 mol CO2,此时v正
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【推荐3】常用于制取硝酸、硝基化合物等,但同时也是空气污染物。
(1)工业制硝酸时,需将转化为,现有以下两种途径:
I.①
Ⅱ.②
③
若已知④
计算可得___________ 。途径Ⅱ与途径I相比,优势在于___________ 。
(2)反应②的反应历程和能量变化如图所示,标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。
对总反应速率影响较大的步骤的活化能为___________ ,该步骤的化学方程式是___________ 。
(3)某温度下向容器中按照体积比1:3充人和,控制压强为,反应达到平衡状态时体系中的体积分数为0.6。
①的平衡转化率为___________ 。
②在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数。此温度下反应的压强平衡常数___________ (列出计算式即可)。
(4)制硝酸的工业尾气中含有,将尾气与适量空气混合后通入到浓氨水中,可生成,反应的化学方程式为___________ 。若尾气中含有2.8%(体积分数)的,则处理标准状况下尾气时,理论上至少需要浓氨水的体积为___________ 。
(1)工业制硝酸时,需将转化为,现有以下两种途径:
I.①
Ⅱ.②
③
若已知④
计算可得
(2)反应②的反应历程和能量变化如图所示,标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。
对总反应速率影响较大的步骤的活化能为
(3)某温度下向容器中按照体积比1:3充人和,控制压强为,反应达到平衡状态时体系中的体积分数为0.6。
①的平衡转化率为
②在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数。此温度下反应的压强平衡常数
(4)制硝酸的工业尾气中含有,将尾气与适量空气混合后通入到浓氨水中,可生成,反应的化学方程式为
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【推荐1】氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30MPa时,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下:
请回答:
(1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因是______ 。
(2)根据图示可知,合成氨的热化学方程式是_____________ 。
(3)在一定温度下,将2molN2和6molH2通入到体积为1L的密闭容器中,发生反应N2+3H22NH3,2min达到平衡状态时,H2转化率是50%,则用H2表示该反应的平均速率v(H2)=_________ ;该温度下的平衡常数K=_______ (用分数表示);欲使K增大,可以采取的措施是_____________ 。
(4)从化学平衡移动的角度分析,提高H2转化率可以采取的措施是__ (选填序号字母)
a.及时分离出NH3 b.升高温度
c.增大压强 d.使用催化剂
温度/°C | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
氨含量/% | 89.9 | 71.0 | 47.0 | 26.4 | 13.8 |
请回答:
(1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因是
(2)根据图示可知,合成氨的热化学方程式是
(3)在一定温度下,将2molN2和6molH2通入到体积为1L的密闭容器中,发生反应N2+3H22NH3,2min达到平衡状态时,H2转化率是50%,则用H2表示该反应的平均速率v(H2)=
(4)从化学平衡移动的角度分析,提高H2转化率可以采取的措施是
a.及时分离出NH3 b.升高温度
c.增大压强 d.使用催化剂
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【推荐2】合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题:
(1)德国化学家F.Haber从1902年开始研究和直接合成在、时,将和加入刚性容器中充分反应,测得体积分数为,其他条件不变,温度升高至,测得体积分数为,则可判断合成氨反应___________ 0(填“>”或“<”)。
(2)在2L密闭绝热容器中,投入和,在一定条件下生成,测得不同温度下,平衡时的物质的量数据如表:
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________ 。
A. B.容器内气体压强不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气的温度保持不变
②温度___________ (填“>”“<”或“=”)。
③在温度下,达到平衡时的体积分数___________ 。
(3)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:,反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示:
①表示浓度变化的曲线是___________ (填“A”、“B”或“C”)。与(1)中的实验条件(、)相比,改变的条件可能是___________ 。
②在内的平均反应速率为___________ 。在该条件下反应的平衡常数为___________ (保留两位有效数字)。
(1)德国化学家F.Haber从1902年开始研究和直接合成在、时,将和加入刚性容器中充分反应,测得体积分数为,其他条件不变,温度升高至,测得体积分数为,则可判断合成氨反应
(2)在2L密闭绝热容器中,投入和,在一定条件下生成,测得不同温度下,平衡时的物质的量数据如表:
温度/K | ||||
3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.0 |
A. B.容器内气体压强不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气的温度保持不变
②温度
③在温度下,达到平衡时的体积分数
(3)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:,反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示:
①表示浓度变化的曲线是
②在内的平均反应速率为
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【推荐3】氮气分子在催化剂作用下发生的一系列转化如下:
反应①属于工业固氮,为可逆反应。反应②可用于工业制硝酸。完成下列填空:
(1)氮原子的核外电子排布式是___________ ,氧原子最外层有_____ 种运动状态不同的电子。反应②的化学反应方程式是_____ 。
(2)为模拟反应①,T℃时,在2L恒容密闭容器中加入2molN2和2molH2,其中n(NH3)随时间的变化见图。
氮气在前2分钟内的平均反应速率v(N2)=______ mol/(L·min),达平衡时N2和H2的浓度之比为____ 。
(3)能说明上题所述反应在T℃下已达平衡状态的是_________ (选填序号)。
A.混合气体的密度不再变化
B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.容器内的总压强不再变化
D.各物质的浓度相等
E.氮气物质的量不再变化
请提出一条既能提高氢气的转化率,又能加快反应速率的措施______________ 。
(4)一氧化二氮俗名笑气,250℃时硝酸铵固体在密闭容器中加热分解可得N2O和H2O,该可逆反应的平衡常数表达式为________ 。
反应①属于工业固氮,为可逆反应。反应②可用于工业制硝酸。完成下列填空:
(1)氮原子的核外电子排布式是
(2)为模拟反应①,T℃时,在2L恒容密闭容器中加入2molN2和2molH2,其中n(NH3)随时间的变化见图。
氮气在前2分钟内的平均反应速率v(N2)=
(3)能说明上题所述反应在T℃下已达平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.容器内的总压强不再变化
D.各物质的浓度相等
E.氮气物质的量不再变化
请提出一条既能提高氢气的转化率,又能加快反应速率的措施
(4)一氧化二氮俗名笑气,250℃时硝酸铵固体在密闭容器中加热分解可得N2O和H2O,该可逆反应的平衡常数表达式为
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【推荐1】碳及其化合物广泛存在于自然界中,近年来的捕捉技术备受关注。
(1)海洋是碳元素的最大吸收池,溶于海水后,主要以四种无机碳的形式存在,分别是、、___________ 。在海洋碳循环中,可通过下图所示的途径固碳。钙化作用的离子方程式为___________ 。
(2)利用氨水吸收可制得化肥()。
①已知常温常压下:
则利用吸收制备的热化学方程式为___________ 。
②用浓氨水吸收足量,理论上能获得___________ kg。
③脱除效率与温度的关系如下图所示,温度高于45℃时脱除效率降低的原因可能是___________ (答出一条即可)。
(3)用和天然气可以制备CO和,反应的化学方程式为。
①一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,判断该反应达到平衡状态的依据是___________ (填标号)。
A.容器中的压强不再发生变化
B.断裂4mol C—H键的同时形成2mol H—H键
C.混合气体的密度不再发生变化
D.的体积分数不再发生变化
②密闭容器中,物质的量均为0.1mol的与在一定条件下反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则___________ (填“>”或“<”)。若,则T℃时该反应的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)海洋是碳元素的最大吸收池,溶于海水后,主要以四种无机碳的形式存在,分别是、、
(2)利用氨水吸收可制得化肥()。
①已知常温常压下:
则利用吸收制备的热化学方程式为
②用浓氨水吸收足量,理论上能获得
③脱除效率与温度的关系如下图所示,温度高于45℃时脱除效率降低的原因可能是
(3)用和天然气可以制备CO和,反应的化学方程式为。
①一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,判断该反应达到平衡状态的依据是
A.容器中的压强不再发生变化
B.断裂4mol C—H键的同时形成2mol H—H键
C.混合气体的密度不再发生变化
D.的体积分数不再发生变化
②密闭容器中,物质的量均为0.1mol的与在一定条件下反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则
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【推荐2】合成氨反应[N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)]是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。
回答下列问题:
(1)合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示:
①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=____________ 。
②对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为_______ kJ/mol,该步骤的化学方程式为______________ 。
(2)一定温度下,向10 L恒容密闭容器中充入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生合成氨反应。10 min末达到平衡,测得NH3的体积分数为60%。
①N2的平衡体积分数为___________ 。
②0~10 min内,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=_____________ 。
(3)合成氨反应中,正反应速率v正=k正●c(N2)●c3(H2),逆反应速率v逆=k逆●c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示:
①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为_____ (填“L1”或 “L2"),理由为_________________ 。
②T0°C时,=_________________ 。
回答下列问题:
(1)合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示:
①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=
②对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为
(2)一定温度下,向10 L恒容密闭容器中充入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生合成氨反应。10 min末达到平衡,测得NH3的体积分数为60%。
①N2的平衡体积分数为
②0~10 min内,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=
(3)合成氨反应中,正反应速率v正=k正●c(N2)●c3(H2),逆反应速率v逆=k逆●c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示:
①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为
②T0°C时,=
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【推荐3】NOx是形成雾霾天气的主要原因之一,以NOx为主的污染综合治理是当前重要的研究课题。
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=akJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=bkJ·mol-1;
③H2O(g)=H2O(l) ∆H=ckJ·mol-1。
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:___________ 。
(2)用NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生反应。当有15mol电子发生转移时,则参与反应的NO的物质的量为___________ 。
(3)可用电解法将硝酸工业的尾气NO转变为NH4NO3,其工作原理如图:
M极接电源的___________ 极,N极的电极反应式为___________ 。
(4)汽车尾气中的NO、以NO为主,净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)∆H=akJ·mol-1,在500℃时,向恒容密闭体系中通入5mol的NO和5mol的CO进行反应时,体系中压强与时间的关系如图所示:
500℃时的平衡常数Kp=___________ Mpa-1,(Kp为以平衡分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)。若在4min改变的条件为升高温度,Kp减小,则a___________ 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=akJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=bkJ·mol-1;
③H2O(g)=H2O(l) ∆H=ckJ·mol-1。
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:
(2)用NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生反应。当有15mol电子发生转移时,则参与反应的NO的物质的量为
(3)可用电解法将硝酸工业的尾气NO转变为NH4NO3,其工作原理如图:
M极接电源的
(4)汽车尾气中的NO、以NO为主,净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)∆H=akJ·mol-1,在500℃时,向恒容密闭体系中通入5mol的NO和5mol的CO进行反应时,体系中压强与时间的关系如图所示:
500℃时的平衡常数Kp=
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