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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:182 题号:5704643
研究氮元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H= -a kJ·mol-1,已知该反应的化学键键能如下:
化学键N-HN-NN≡NO-H
E/(kJ·mol-1)bcde

则使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是_________________
(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图甲所示。

图甲图乙


①由图甲推测该反应H____0(填“>”或“<”)。
②图甲中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为120 kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1k2是与反应温度有关的常数。相应的速率一压强关系如图乙所示,一定温度下,k1k2与平衡常数Kp的关系是Kp=___________,在图乙标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为___________
(3)加热N2O5,依次发生的分解反应为:i. N2O5(g)N2O3(g)+O2(g) ii. N2O3(g)N2O(g)+O2(g),在容积为2L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t℃,达化学平衡状态后O2为6 mol,N2O3为4 mol。则t℃时反应i的平衡常数为___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】化学反应原理是研究、解决化学问题的重要方法。完成下列填空:
(1)反应2SO2+O22SO3的能量变化如图所示,则生成2molSO3_______(填“放出”或“吸收”)的能量为_______(填标号)

A. B. C. D.
(2)断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量称为键能。如表所示是一些共价键的键能。
共价键H-HN≡NN-H
键能()436M391
已知反应得到1mol气态放出的热量为46kJ,则上表中M的值为_______
(3)在2L容器中投入2mol和bmol,发生反应2SO2+O2=2SO3,下图是部分反应物与生成物随时间的变化曲线。

①0~10min内,v(O2)=_______
②反应达到最大限度的时间是_______min,在该条件下,的最大转化率为_______
③下列条件能够加快反应速率的是_______(填标号)。
A.升高温度
B.保持体积不变,再充入一定量的氧气
C.保持压强不变,充入He使容积增大
D.保持体积不变,充入He使压强增大
④下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_______
A.v(SO3)=v(SO2)
B.混合气体的密度保持不变
C.体系内气体的颜色不再发生改变
D.混合气体的总物质的量不再改变
E.的物质的量之比等于2:1:2
(4)一种室温下“可呼吸”的Na-CO2电池装置如图所示,电池的总反应为3CO2+4Na=2Na2CO3+C。

①电极a为_______极(填“正”或“负")。
②电极b发生的电极反应为_______
2022-10-08更新 | 192次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐2】研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。
(1)氧化还原法消除NOx的转化如下:NO NO2 N2
已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ·mol-1
则反应Ⅰ的热化学方程式为_____________________________________________
(2)有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,请你分析该设想能否实现并说明理由是____________________________________________
(3)甲酸的电离平衡常数Ka=1.70×10-4。向20 mL 0.1 mol·L-1的甲酸钠溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L-1的盐酸,混合液呈________(填“酸”或“碱”)性,溶液中离子浓度从大到小的顺序为______________________
(4)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030mol固体活性炭,生成A、B两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示:
温度固体活性炭/molNO/molA/molB/mol
200 ℃2.0000.040 00.030 00.030 0
335 ℃2.0050.050 00.025 00.025 0
①该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②200 ℃时,平衡后向恒容容器中再充入0.1 mol NO,再次平衡后,NO的百分含量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③计算反应在335 ℃时的平衡常数为________
(5)工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至15.5~26.5℃后用氨水吸收过量的CO2,该反应的化学方程式为_______________________。在用氨水吸收前,烟气需冷却至15.5~26.5℃的可能原因是____________________________
2019-02-15更新 | 175次组卷
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【推荐3】氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,含硫天然气制备氢气的流程如下图所示。

请回答下列问题:
I.转化脱硫:将天然气压入吸收塔,30℃时,在T.F菌作用下,酸性环境中脱硫过程如图所示。

(1)过程i的氧化剂是_____________
(2)过程ii的离子方程式是________________
(3)已知:①Fe3+在pH=l.9时开始沉淀,pH=3.2时沉淀完全。
②30℃时,在T.F菌作用下,不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如下表。
pH0.91.21.51.82.12.42.73.0
Fe2+的氧化速率/g·L-1·h-14.55.36.26.87.06.66.25.6
请结合以上信息,判断工业脱硫应选择的最合适的pH范围是____<pH<____
Ⅱ.蒸气转化:在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化。结合下图回答问题。

(4)①该过程的热化学方程式是____________________
②比较压强p1和p2的大小关系:p1____p2(选填“>”、“<”或“=”)。
③在一定温度和一定压强下的体积可变的密闭容器中充入1mol CH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后,测得起始时混合气体的密度是平衡时混合气体密度的1.4倍,则CH4的转化率为________
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