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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:149 题号:17577176
雾霾中的NO对人体健康有严重危害,一种新技术用H2还原NO的反应原理为:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)△H<0.回答下列问题:
(1)该反应的能量变化过程如图:

△H=___________(用图中字母表示)。
(2)该反应的机理如下:
①2NO(g)N2O2(g)(快)
②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)
③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)
下列各反应的活化能最大的是___________(填标号)。
A.反应②的正反应B.反应①或③的正反应
C.总反应的正反应D.总反应的逆反应
(3)现向甲、乙、丙三个体积均为2L的密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,为研究H2和NO最合适的起始投料比,分别在T1℃、T2℃、T3℃进行实验(T1<T2<T3),结果如图。

①其中T1℃的实验结果所对应的曲线是___________(填标号);当曲线X、Y、Z达到相同的NO平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的规律是___________
②T2℃时,若充入H2、NO分别为5mol、2mol,容器内的压强为p0Pa,反应进行到5min时达平衡,该反应的平衡常数Kp=___________Pa-1(用平衡分压代替平衡浓度写出计算表达式,分压=总压×物质的量分数)。
(4)可利用如图装置,模拟电化学方法除去雾霾中的NO、SO2,则a极为___________极(填“阳”或“阴”),b极的电极反应式为___________
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【推荐1】Ⅰ.脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是科学家研究的重要课题。
(1)CH4催化还原法。主要发生以下反应:
反应Ⅰ:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJ•mol-1
反应Ⅱ:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1160kJ•mol-1
反应Ⅲ:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H3
H3=___kJ•mol-1
②一定温度下,在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应Ⅲ,下列不能说明反应达到了平衡状态的是___(填字母序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内气体总压强不再变化
C.2v(NO2)=2v(CO2)
D.容器内混合气体的密度不再变化
Ⅱ.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4HC2O+H+ Ka1;HC2OC2O+H+ Ka2。常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,回答下列问题:

(2)如果所得溶液溶质为KHC2O4,则该溶液显___(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)如果所得溶液溶质为K2C2O4,则该溶液中各离子浓度由大到小顺序为___
(4)当所得溶液pH=2.7时,溶液中=___
2021-11-07更新 | 67次组卷
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【推荐2】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可用NO和Cl2合成。回答下列问题:
(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)   H1
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) △H2
③2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)   H3
则△H3_____________(用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)一定温度下,向2L密闭容器中充入amol NOCl(g),发生反应2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)。
①已知上述反应中正反应速率的表达式为v=k·cn(NOCl)。300℃时,测得正反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示:
c(NOCl)/(mol/L)v/(molL-1s-1)
0.201.6×10-9
0.406.4×10-9
0.601.44×10-8

n=______;k=_____L·mol1·s1;当c(NOCl)=0.50 mol·L1时,v_____mol·L1·s1
②测得NO的物质的量浓度与温度的关系如图所示(x<0.5a),T1________T2(填“>”“<”或“=”);T2温度下,该反应的平衡常数K________mol·L1(用含a、x的代数式表示)。
2020-03-12更新 | 55次组卷
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【推荐3】近几年我国大面积发生雾霾天气,2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。
(1) 用CaSO4代替O2与燃料CO反应,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,既可提高燃烧效率,又能得到较纯的CO2,以便于被处理。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
ⅰ.CaSO4(s)+4CO(g)==CaS(s)+4CO2(g)     ΔH1=-189.2 kJ·mol-1
ⅱ.CaSO4(s)+CO(g)==CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)  ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)== C(s)+CO2(g)     ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g)==CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=_________________
(2)已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2CO2+O。其正反应速率为v=K·c(CO) ·c(O2),逆反应速率为v=K·c(CO2) ·c(O),K、K为速率常数。在2500 K下,K=1.21×105 L·s-1·mol-1,K=3.02×105 L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。
(3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
               时间(min)
浓度(mol·L-1)
01020304050
NO1.000.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36

①0~10 min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________
②30 min后只改变某一条件,反应达新平衡,根据上表数据判断改变的条件可能是____(选填字母);
a.加入一定量的活性炭   b.通入一定量的NO   c.适当缩小容器的体积     d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q_____0 (填“>”、“=”或“<”)。
(4)利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极室排出的溶液吸收NO2。与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________

(5)NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。相同温度下,等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小,分析可能的原因________________________
2018-09-01更新 | 612次组卷
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