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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:167 题号:6218475
党的十九大报告指出:要持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战。当前空气质量检测的主要项目除了PM2.5外,还有CO、SO2、氮氧化物(NO和NO2)、O3等气体。
(1)汽车尾气中含有NO 和CO气体,可利用催化剂对CO、NO进行催化转化反应:
2CO(g) +2NO(g) N2(g) +2CO2(g) △H
① 已知下列热化学方程式:
N2(g) +O2(g) =2NO(g) △H1 = + 180.5kJ/mol
2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H2=-2210kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ/mol
则 △H=_________
②在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO气体通入到固定容积为2 L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如下图所示。在0~15min,以N2 表示的该反应的平均速度v(N2)=________。若保持反应体系温度不变,20min时再容器中充入NO、N2 各0.4mol,化学平衡将_____移动 (填“向左”“向右”或“不”)。

(2)在相同温度下,两个体积均为1L 的恒容密闭容器中,发生CO、NO催化转化反应,有关物质的量如下表:
容器编号起始物质的量/mol平衡物质的量/mol
NOCON2CO2CO2
I0.20.200a
II0.30.3b0.10.2
①容器I中平衡后气体的压强为开始时的0.875倍,则a=________
②容器II平衡时的气体压强为p,用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数K 为________
(3)汽车使用乙醇汽油并不能破少NOx的排放。某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5对CO、NO 催化转化进行研究。测得NO 转化为N 2的转化率随温度CO 混存量的变化情况如图所示。

①在n(NO)/n(CO) =1条件下,最佳温度应控制在_______左右。
②若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为________
③加入CO后NO转化为N2 的转化率增大的原因是_______ (用平衡移动的原理解释)。
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3 组成的燃料电池装置如右图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为_______

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【推荐1】冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
①在一定条件下,在一个容积固定为2L的密闭容器中充入0.8molNO和1.20molCO,开始反应至3min时测得CO的转化率为20%,则用N2表示的平均反应速率为V(N2)=__________
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以表示平衡常数(记作Kp),则该反应平衡常数的表达式Kp=______________
③该反应在低温下能自发进行,该反应的△H_______0,(选填“>”、“=”或“<”)
④在某一绝热,恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应,测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知t2—t1=t3—t2)。则下列说法不正确的是__________。(填编号)

A.反应在c点未达到平衡状态 B.反应速率a点小于b点
C.反应物浓度a点大于b点 D.NO的转化率t1—t2=t2—t3
(2)使用甲醇汽油可能减少汽车尾气对环境的污染,某化工厂用水煤气为原料合成甲醇,恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),到达平衡时,测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol,容器的体积为3L,现往容器中继续通入3mol CO,此时v(正)____v(逆)(选填‘‘>”、“<’’或“=”),判断的理由____________
(3)二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图:

①a、b、c按从大到小的顺序排序为___________
②某温度下,将2.0mol CO(g)和4.0mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如上图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是___________
A.P3>P2,T3>T2     B.P1>P3,T1>T3
C.P2>P4,T4>T2     D.P1>P4,T2>T3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态.当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___________
A.正反应速率先增大后减小
B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大
D.反应物的体积百分含量增大
E.混合气体的密度减小
F.氢气的转化率减小
2017-03-03更新 | 478次组卷
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【推荐2】工业上用CO、CO2均可以生产甲醇。CO在一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

(1)图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化,请根据图象写出反应的热化学方程式:___
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH-―4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应式为:___
(4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。

请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式___
2020-04-09更新 | 114次组卷
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【推荐3】测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I-反应成I3-,并在溶液中建立如下平衡:I2+I- I3-。通过测平衡体系中c(I2)、c(I-)和c(I3-),就可求得该反应的平衡常数。
I、某同学为测定上述平衡体系中c (I2),采用如下方法:取V1mL平衡混合溶液,用c mol/L的Na2S203溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗V2mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。
(1)上述滴定时,可采用____   做指示剂,滴定终点的现象是____
(2)下列对该同学设计方案的分析,正确的是______填字母)。
A.方案可行。能准确测定溶液中的c (I2)
B.不可行。因为I-能与Na2S2O3发生反应
C.不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和
Ⅱ、化学兴趣小组对上述方案进行改进,拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行,溶液体积变化忽略不计):

已知:①I-和I3-不溶于CC14;②一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中,碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示,称为分配系数),且室温条件下Kd=85。回答下列问题:
(3)操作I使用的玻璃仪器中,除烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器是____(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为____。(任写一条)
(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是________
(5)实验测得上层溶液中c(I3-)=0.049 mol/L,结合上述有关数据,计算室温条件下反应I2+I-I3-的平衡常数K= ___(用具体数据列出计算式即可)。
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