的排放与燃烧化石燃料有很大的关系,所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝
(1)汽车尾气中生成过程中的能量变化如图所示。和完全反应生成NO会吸收___________ 的能量。
(2)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的脱硝技术,用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氨率如图所示,当温度为___________ ℃,___________ ,脱氮效果最佳。
Ⅱ.脱碳
(3)一定条件下和反应合成进行脱碳处理,其方程式为:。在2L密闭容器中,该反应过程中的部分数据如下表:
①,以的浓度变化表示反应的平均速率为___________ 。
②下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________ 。
A.浓度之比为 B.该密闭容器内压强保持不变
C. D.该密闭容器内混合气体的密度保持不变
③平衡时,的体积分数为___________ (结果保留三位有效数字)。
Ⅲ.脱硫
(4)将转化为重要的化工原料进行脱硫的原理示意图。
催化剂a表面的电极反应式为___________ ,若得到的硫酸质量分数仍为49%,则理论上参加反应的与加入的的物质的量之比为___________ 。
Ⅰ.脱硝
(1)汽车尾气中生成过程中的能量变化如图所示。和完全反应生成NO会吸收
(2)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的脱硝技术,用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氨率如图所示,当温度为
Ⅱ.脱碳
(3)一定条件下和反应合成进行脱碳处理,其方程式为:。在2L密闭容器中,该反应过程中的部分数据如下表:
反应时间/ | ||||
0 | 3 | 9 | 0 | 0 |
10 | 6 | |||
20 | 1.5 | |||
30 | 1.5 |
②下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.浓度之比为 B.该密闭容器内压强保持不变
C. D.该密闭容器内混合气体的密度保持不变
③平衡时,的体积分数为
Ⅲ.脱硫
(4)将转化为重要的化工原料进行脱硫的原理示意图。
催化剂a表面的电极反应式为
更新时间:2023-07-12 20:21:00
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)①工业合成氨反应:N2+3H22NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1molN2完全反应生成NH3可放出92kJ热量。如果将10molN2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
②已知拆开1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______ 。
(2)某实验小组同学进行如图1所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断,②中的温度_______ (填“升高”或“降低”)。反应过程_______ (填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示。
(3)用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图3所示,则d电极是_______ (填“正极”或“负极”),d电极的电极反应式为_______ 。
(1)①工业合成氨反应:N2+3H22NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1molN2完全反应生成NH3可放出92kJ热量。如果将10molN2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量
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(3)用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图3所示,则d电极是
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【推荐2】氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用,按要求回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂相应化学键需要的能量如下。若反应生成,可_____ (填“吸收”或“放出”)热量_____ 。
(2)恒温下,将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为_____ mol/(L·min),5min时反应过程体系总压强与初始时的总压强之比为_____
(3)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____(填字母)。
(4)汽车尾气中含有的是造成城市空气污染的主要因素之一,通过传感器可监测汽车尾气中含量,其工作原理如图所示:
电极为_____ (填“正极”或“负极”),电极上发生的电极反应式为_____ 。
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂相应化学键需要的能量如下。若反应生成,可
化学键 | |||
能量 |
(2)恒温下,将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为
(3)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____(填字母)。
A.充入氦气 | B.降低温度 | C.使用适合催化剂 | D.移出CO2 |
(4)汽车尾气中含有的是造成城市空气污染的主要因素之一,通过传感器可监测汽车尾气中含量,其工作原理如图所示:
电极为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为___ (填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___ 。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量;反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH=___ kJ·mol-1。
(3)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___ ;做一次完整的中和热测定实验,温度计需要使用____ 次。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会____ 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为
②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量;反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH=
(3)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会
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【推荐1】研究减少CO2排放是实现碳达峰、碳中和的重要课题。已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
[如反应类型①]:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)反应III的为_______ 。
(2)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:则反应进行的前5分钟内,υ(H2)=_______ ;10min时,改变的外界条件可能是_______ (任写两点)
(3)将CO2和H2按物质的量之比1:1投料发生反应II,下列不能说明反应已达平衡的是_______ (填序号)。
A.CO的浓度保持不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.混合气体中CO2的百分含量不再发生变化
D.单位时间内体系中减少1molH2的同时有1molH2O增加
(4)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时,根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是_______ (填“A”或“B”)。
A.
B.
(5)已知一定温度下按照起始比,在一密闭容器中进行反应III,保持总压为2.1MPa不变,达平衡时CO的平衡转化率为,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式(只需列出计算式)为Kp=_______ (各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
[如反应类型②]:电化学转化法
(6)在酸性电解质溶液中,以太阳能电池作电源,惰性材料作电极,可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。
①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2,则电路中转移的电子至少为_______ mol。
②生成乙烯的电极反应式是_______ 。
[如反应类型①]:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)反应III的为
(2)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:则反应进行的前5分钟内,υ(H2)=
(3)将CO2和H2按物质的量之比1:1投料发生反应II,下列不能说明反应已达平衡的是
A.CO的浓度保持不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.混合气体中CO2的百分含量不再发生变化
D.单位时间内体系中减少1molH2的同时有1molH2O增加
(4)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时,根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是
A.
B.
(5)已知一定温度下按照起始比,在一密闭容器中进行反应III,保持总压为2.1MPa不变,达平衡时CO的平衡转化率为,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式(只需列出计算式)为Kp=
[如反应类型②]:电化学转化法
(6)在酸性电解质溶液中,以太阳能电池作电源,惰性材料作电极,可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。
①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2,则电路中转移的电子至少为
②生成乙烯的电极反应式是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】氢能是人类未来的理想能源之一,氢能利用存在两大难题:制取和储存。
Ⅰ.制取氢气
(1)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
①在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则___________ (用含字母a、b、c的代数式表示)。
②将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,使用催化剂,测得相同条件下,甲醇的转化率与的物质的量分数变化如图所示。反应2为___________ 反应(填“吸热”或“放热”),选择催化剂的作用为___________ 。
(2)乙烷催化裂解也可制备氢气:催化裂解过程中利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,乙烷在容积为的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率不同时,的平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
①相同温度时,、、次增大,则对应的的平衡转化率依次___________ (答“增大”或“减小”),上述反应达到平衡后,欲增大单位时间内的转化率,可以采取的措施有___________ (填序号)。
A.升高温度 B.通入惰性气体 C.及时移出 D.加入催化剂
②A点时平衡常数,则___________ 。
Ⅱ.储存氢气:硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一
(3)在配制溶液时,为防止发生水解反应,可以加入少量的___________ (写化学式)。
(4)中硼原子在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,该过程形成的原子光谱为___________ 光谱(填“吸收”或“发射”)。
(5)硼氢化钠()的强碱溶液在催化剂作用下与水反应可获取氢气。查阅资料可知:常温下,在水中的溶解度不大,易以形式结晶析出:且化学反应速率与催化剂的接触面积有关。在其他条件相同时,测得平均每克催化剂使用量下,的浓度和放氢速率的变化关系如图所示。随着浓度的增大,放氢速率先增大后减小,其原因可能是___________ 。
Ⅰ.制取氢气
(1)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
①在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则
②将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,使用催化剂,测得相同条件下,甲醇的转化率与的物质的量分数变化如图所示。反应2为
(2)乙烷催化裂解也可制备氢气:催化裂解过程中利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,乙烷在容积为的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率不同时,的平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
①相同温度时,、、次增大,则对应的的平衡转化率依次
A.升高温度 B.通入惰性气体 C.及时移出 D.加入催化剂
②A点时平衡常数,则
Ⅱ.储存氢气:硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一
(3)在配制溶液时,为防止发生水解反应,可以加入少量的
(4)中硼原子在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,该过程形成的原子光谱为
(5)硼氢化钠()的强碱溶液在催化剂作用下与水反应可获取氢气。查阅资料可知:常温下,在水中的溶解度不大,易以形式结晶析出:且化学反应速率与催化剂的接触面积有关。在其他条件相同时,测得平均每克催化剂使用量下,的浓度和放氢速率的变化关系如图所示。随着浓度的增大,放氢速率先增大后减小,其原因可能是
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【推荐3】甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。
(1)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g)。甲烷裂解时还发生副反应:2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP与温度(℃)之间的关系如图所示。
①1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH4,达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_______ 。
②1725℃时,若图中H2的lgp=5,则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_________ (注:用平衡分压Pa代替平衡浓度mol/L进行计算)。
③根据图判断,2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H_____ 0(填“>”或“<”)。由图可知,甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有_______ 。
(2)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0,图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示1MPa的是________ (填字母)。在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是__________ 。
(1)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g)。甲烷裂解时还发生副反应:2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP与温度(℃)之间的关系如图所示。
①1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH4,达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为
②1725℃时,若图中H2的lgp=5,则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=
③根据图判断,2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H
(2)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0,图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示1MPa的是
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解答题-原理综合题
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名校
解题方法
【推荐1】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I.利用反应:6NO2+8NH37N2+12H2O处理NO2。
II.一定条件下NO2与SO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) -Q。
III.CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
(1)对于I中的反应,120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min内,平均反应速率v(NO2)=_______ 。
(2)对于II中的反应,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ (选填编号)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果II中反应的平衡常数K值变大,该反应_______ (选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)对于III中的反应,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应是_______ 反应(填“放热”或“吸热“)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104KPa左右,简述选择此压强的理由:_______ 。
(5)向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式_______ 。
(6)0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH-),若往溶液中加入氨水至中性,则c(Na+)_______ c()+c()+c(H2SO3)(填“>”、“<”或“=”)。往0.1mol/L的Na2SO3溶液加入少量Na2SO3固体,完全溶解后溶液中c(Na+):c()的比值_______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
I.利用反应:6NO2+8NH37N2+12H2O处理NO2。
II.一定条件下NO2与SO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) -Q。
III.CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
(1)对于I中的反应,120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min内,平均反应速率v(NO2)=
(2)对于II中的反应,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果II中反应的平衡常数K值变大,该反应
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)对于III中的反应,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应是
(5)向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式
(6)0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH-),若往溶液中加入氨水至中性,则c(Na+)
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【推荐2】我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。因此,研发利用技术,降低空气中的含量成为研究热点。当前,科学家成功利用和合成了,这对节能减排、降低碳排放具有重大意义。回答下列问题:
(1)在一定压强下,测得某一密闭容器中由和制备的实验数据中,起始投料比、温度与转化率的关系如图所示。
已知:。
①每生成产生的热量为,则_______ (用含a的代数式表示)。
②在上述条件下,发生该反应,适宜的温度为_______ (填“500”、“600”、“700”或“800”)K,判断的理由为_______ 。
③在某温度下,向恒容密闭容器中充入和,末,反应达到平衡,此时测得反应前后的总压强之比为,则的转化率为_______ ,内,_______ ,平衡常数_______ (列出计算式即可)。
(2)对于和合成的反应,下列说法正确的是_______ (填标号)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时,该反应达到平衡
b.加入合适的催化剂,正、逆反应速率均增大,同时的产率也提高
c.的物质的量分数不再发生改变时,该反应达到平衡
d.增大压强.可提高的转化率,同时平衡常数也增大
(1)在一定压强下,测得某一密闭容器中由和制备的实验数据中,起始投料比、温度与转化率的关系如图所示。
已知:。
①每生成产生的热量为,则
②在上述条件下,发生该反应,适宜的温度为
③在某温度下,向恒容密闭容器中充入和,末,反应达到平衡,此时测得反应前后的总压强之比为,则的转化率为
(2)对于和合成的反应,下列说法正确的是
a.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时,该反应达到平衡
b.加入合适的催化剂,正、逆反应速率均增大,同时的产率也提高
c.的物质的量分数不再发生改变时,该反应达到平衡
d.增大压强.可提高的转化率,同时平衡常数也增大
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适中
(0.65)
【推荐3】近年来,雾霾已经给人类的生产生活带来了极大的危害。据分析,雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOx、有机碳氢化合物等粒子。据研究,烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
Ⅰ.可用氨气作为脱硝剂,其脱硝原理是NH3与NO反应生成两种无毒的物质。
已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g) ∆H=a kJ•mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ∆H=b kJ•mol-1
(1)写出该氨气脱硝反应的热化学反应方程式:___________ 。
Ⅱ.臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在两个恒容容器中发生该反应,相关信息如下表及图所示,回答下列问题:
(2)T1___________ T2(填“<”或“>”或“无法确定”),该反应的△H___________ 0(填“<”“>”)
(3)在恒温恒容条件下,下列条件能够证明该反应已经达到平衡的是___________ 。
a.混合气体密度不再改变 b.消耗2n mol NO2的同时,消耗了n mol O3
c.O2浓度不再改变 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
e.容器内混合气体压强不再改变 f.2υ正(NO2)=υ逆(O2)
(4)其他条件一定,且反应时间相同,NO2的转化率与温度、压强的关系如图所示。据此,回答下列问题:
①p1___________ p2,(填“<”或“>”或“无法确定”);
②a点的正逆反应速率的关系为:υa正___________ υa逆(填“<”或“>”或“无法确定”)
Ⅰ.可用氨气作为脱硝剂,其脱硝原理是NH3与NO反应生成两种无毒的物质。
已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g) ∆H=a kJ•mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ∆H=b kJ•mol-1
(1)写出该氨气脱硝反应的热化学反应方程式:
Ⅱ.臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在两个恒容容器中发生该反应,相关信息如下表及图所示,回答下列问题:
容器 | 甲 | 乙 |
容积/L | 1 | 1 |
温度/K | T1 | T2 |
起始充入量 | 1 mol O3和2 mol NO2 | 1 mol O3和2 mol NO2 |
(2)T1
(3)在恒温恒容条件下,下列条件能够证明该反应已经达到平衡的是
a.混合气体密度不再改变 b.消耗2n mol NO2的同时,消耗了n mol O3
c.O2浓度不再改变 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
e.容器内混合气体压强不再改变 f.2υ正(NO2)=υ逆(O2)
(4)其他条件一定,且反应时间相同,NO2的转化率与温度、压强的关系如图所示。据此,回答下列问题:
①p1
②a点的正逆反应速率的关系为:υa正
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
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【推荐1】有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中,如图所示。(1)甲中SO移向___________ (填“铝片”或“镁片”),写出甲中正极的电极反应式___________ 。
(2)乙中负极为___________ (填“铝片”或“镁片”),写出正极的电极反应式式:___________ 。
(3)铅蓄电池中,正极材料为PbO2,负极材料为Pb,电解液为硫酸,放电时其正极反应式为___________ 。
(4)如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。①使用时,空气从___________ 口通入(填“A”或“B”)。电流由___________ 流向___________ (填“a”或“b”)。其总反应方程式为___________ ,在碱性条件下,负极反应式为___________ 。
(5)直接乙醇燃料电池()具有很多优点。现有以下三种乙醇燃料电池。①碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为___________ 。
②酸性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为___________ 。
③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为___________ 。
(6)某同学设计如图的原电池,负极实验现象为___________ ,则正极的电极反应式为:___________ ,当导线中有3.01×1023个电子流过,溶液质量变化为___________ g。
(2)乙中负极为
(3)铅蓄电池中,正极材料为PbO2,负极材料为Pb,电解液为硫酸,放电时其正极反应式为
(4)如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。①使用时,空气从
(5)直接乙醇燃料电池()具有很多优点。现有以下三种乙醇燃料电池。①碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为
②酸性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为
③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为
(6)某同学设计如图的原电池,负极实验现象为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】填空
(1)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6 的溶液中,乙同学将电极放入6的NaOH溶液中,如图所示。
①写出甲中正极的电极反应式___________ 。
②写出乙中负极的电极反应式___________ 。
③将5.1g镁铝合金溶于60mL 5.0 mol/LH2SO4溶液中,完全溶解后再加入65mL 10.0 mol/L
的NaOH溶液,得到沉淀的质量为9.7g,继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。当加入___________ mL NaOH溶液时,可使溶解在硫酸的和恰好完全沉淀;合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积为___________ L。
(2)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。
①该电池的负极材料为___________
②该电池的正极反应式为___________
③电池反应的离子方程式为___________
(1)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6 的溶液中,乙同学将电极放入6的NaOH溶液中,如图所示。
①写出甲中正极的电极反应式
②写出乙中负极的电极反应式
③将5.1g镁铝合金溶于60mL 5.0 mol/LH2SO4溶液中,完全溶解后再加入65mL 10.0 mol/L
的NaOH溶液,得到沉淀的质量为9.7g,继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。当加入
(2)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。
①该电池的负极材料为
②该电池的正极反应式为
③电池反应的离子方程式为
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【推荐3】NO2和N2O4之间发生反应:N2O42NO2,一定温度下,体积为2L的密闭容器中,各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)曲线____________ (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。在0到1min中内用X表示该反应的速率是________________ ,该反应达最大限度时Y的转化率_______ 。
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1,乙中y(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,则__________ 中反应更快。
(3)下列描述能表示反应达平衡状态的是______________________ 。
A.容器中X与Y的物质的量相等
B.容器内气体的颜色不再改变
C.2v(X)=v(Y)
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内气体的密度不再发生变化
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如右图,该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5),则石墨I电极是______________ (填“正极”或“负极”),石墨Ⅱ的电极反应式为_________________________________ 。
(1)曲线
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1,乙中y(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,则
(3)下列描述能表示反应达平衡状态的是
A.容器中X与Y的物质的量相等
B.容器内气体的颜色不再改变
C.2v(X)=v(Y)
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内气体的密度不再发生变化
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如右图,该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5),则石墨I电极是
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