组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素
题型:解答题-原理综合题 难度:0.15 引用次数:581 题号:19666933
含氮污染物的有效去除和资源的充分利用是重要研究课题,回答下列问题:
(1)利用工业尾气NO2与O3反应制备新型硝化剂N2O5,过程涉及以下反应:
Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1   平衡常数为K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H2   平衡常数为K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)△H3平衡常数为K3
平衡常数K与温度T的函数关系为,其中x、y、z为常数。
①K1=________(用含K2、K3的等式表示)。
②反应△H2________0 (填>或<),反应Ⅰ________(填“高温“、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
③平衡常数与温度的函数关系式和②中一致,则的取值范围是________。(填序号)
A.<-2     B.-2~0     C.0~2       D.>2
(2)NH3与O2作用分别生成N2、NO和N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去,将一定比例的NH3和N2的混合气体以一定的流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图所示。

①其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,出口处氮氧化合物的含量____(填“增大”或“减小“)。
②综合上述信息,需研发________(填“高温“或“低温“)下N2选择性和催化效果更高的催化剂,能更有效除去尾气中的NH3
(3)在催化剂条件下发生反应:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的污染。为探究温度对该反应的影响,实验初始体系中气体分压p(CO)=p(NO)且p(CO2)=2p(N2),测得反应体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
时间/min03060120180
200℃CO的分压/kPa48.8132020
N2的分压/kPa4845.643.54040
300℃CO的分压/kPa10069.0484848
N2的分压/kPa1025.5363636
200℃时,该反应的化学平衡常数Kp=_______(kPa)-1[Kp表示平衡常数计算表达式中用分压代替浓度计算所得的值],该反应的△H_________0(填“>“或“<“)。

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【推荐1】人体内的血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)均可结合,血红蛋白(Hb)与结合的过程存在如下反应:
 
 
 
回答下列问题:
(1)___________0(填“>”“<”),___________(用表示)
(2)科研人员仅对于反应①进行模拟研究发现,37℃,pH=7.4时氧气分压与达到平衡时的结合度α(转化率)的关系如图1所示,当pH=7.6时对应的曲线应为___________(在下图中绘出)。

(3)已知:气液平衡体系中,例如平衡常数表达式为:。则37℃,pH=7.4时,反应①的平衡常数为___________
(4)高压氧舱常用于CO中毒治疗。若控制氧分压为80kPa,则37℃,pH=7.4时,达到平衡时与氧气的结合度α(转化率)为___________%(保留一位小数)。
(5)血液中还同时存在反应④:,则氧分压___________(填“高”或“低”)有利于排出体外。
(6)血液向肌肉细胞输送氧气时还存在反应⑤:,由向肌肉细胞快速提供氧气。正常人Mb含量为,Hb含量为。下列说法正确的是___________。
A.Hb结合氧气的能力强于Mb
B.高氧分压下,血液中浓度增加
C.高海拔居民体内Mb的含量偏高
D.肌肉细胞中Mb浓度不变时,氧气运输达平衡
2023-05-22更新 | 434次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐2】当发动机工作时, 反应产生的NO尾气是主要污染物之一, NO的脱除方法和转化机理是当前研究的热点。请回答下列问题:
(1)已知: 2NO(g)+O2 (g) =2NO2(g)  H1=-113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)  H2=-227 kJ/mol
4NO2 (g)+O2(g)=2N2O5(g)  H3=-57 kJ/mol
则 2O3(g)= 3O2(g)是_______反应 (填 “放热” 或 “吸热” ), 以上 O3氧化脱除氮氧化物的总反应是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) H4=_______kJ/mol。
(2)已知: 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
步骤反应活化能正反应速率方程逆反应速率方程
I2NO(g)N2O2(g)(快)Ea1v1=k1·c2(NO)v1=k2·c(N2O2)
IIN2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)Ea2v2=k3·c(N2O2)·c(O2)v2=k4·c2(NO2)

①表中k1、 k2、 k3、 k4是只随温度变化的常数, 温度升高将使其数值_______(填 “增大” 或 “减小” )。
②反应I瞬间建立平衡, 因此决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率快慢的是反应II,则反应I与反应II的活化能的大小关系为Ea1_______Ea2(填 “>”“<” 或 “=” ), 请依据有效碰撞理论微观探析其原因_______
③一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率方程为v=k·c2 (NO)·c(O2),则k=_______ (用k1、 k2、k3表示)。
(3)将一定量的 NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g), 测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示, 从 b 点到 a 点降温平衡将向_______移动。若图中 a点对应温度下, NO2的起始压强为 160kPa, 则该温度下反应的分压平衡常数 Kp= _______(用平衡分压代替平衡浓度计算, 分压=总压×物质的量分数)。
2021-10-22更新 | 595次组卷
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解题方法
【推荐3】尿素 是常用的化肥与工业原料,其生产与应用有着重要的意义。
(1)尿素生产一般控制在 下进行,主要涉及下列反应:
反应1   
反应2   
反应 ___________
(2)具有强还原性,生产尿素过程中,常通入适量氧气防止镍制容器表面的金属钝化膜被破坏。
反应产生的化学方程式为___________
②生产时通入的气体中常混有少量。有氧气存在的条件下,腐蚀反应容器的速率会更快,其原因是___________
(3)尿素在结晶过程中主要副反应是尿素发生脱氨反应。其反应历程如下:
反应3   CO(NH2)2(l)=HNCO(g)+NH3(g)     (快反应)
反应4   HNCO(g)+CO(NH2)2(l)=(H2NCO)2NH(l)(缩二脲)     (慢反应)
①在缩二脲的结构式()中圈出电子云密度最小的氢原子___________
②在尿素结晶过程中,反应3可视为处于平衡状态。实验表明,在合成尿素的体系中,的浓度越高,缩二脲生成速率越慢,其原因是___________
(4)含结晶水的晶体表面存在结构“”,用加热后的 晶体作催化剂,以为原料,电解溶液可获得尿素。

①生成尿素的电极方程式为___________
②加热后的晶体表面会产生位点,位点与位点共同形成 位点,其催化机理(部分)如图所示。实验表明,在下加热 晶体得到的催化剂催化效果最好,温度过高或过低催化效果会降低的原因是___________
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2024-01-25更新 | 452次组卷
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