十九大报告提出了“积极参与全球环境治理,落实减排承诺”。其中氮的化合物的处理和利用是环境科学研究的热点。
(1)氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl,涉及的相关反应有:
、、之间的关系为______ ;、、的关系为______ 。
(2)对汽车加装尾气净化装置,可使汽车尾气中含有的CO、等有毒气体转化为无毒气体:对于该反应,温度不同,其他条件相同时,下列图象正确的是______ 填序号。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:在时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时,该反应在的平均反应速率______ ;该反应的平衡常数______ ;
后只改变某一条件,根据上表数据判断改变的条件可能是______ 填序号;
A.加入一定量的活性炭恒温恒压充入氩气
C.适当缩小容器的体积加入合适的催化剂
(1)氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl,涉及的相关反应有:
热化学方程式 | 平衡常数 | |
(2)对汽车加装尾气净化装置,可使汽车尾气中含有的CO、等有毒气体转化为无毒气体:对于该反应,温度不同,其他条件相同时,下列图象正确的是
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:在时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间 浓度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | ||||||
0 | ||||||
0 |
后只改变某一条件,根据上表数据判断改变的条件可能是
A.加入一定量的活性炭恒温恒压充入氩气
C.适当缩小容器的体积加入合适的催化剂
更新时间:2019-03-03 21:24:16
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计算题
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适中
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【推荐1】乙炔广泛用于焊接、焊割及有机合成等方面。
(1)已知下列热化学方程式:
4CH4 (g)+3O2(g)==2C2H2(g)+6H2O(g) △H1=a kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H2=b kJ•mol-1;
2CH4(g)==C2H2(g)+3H2 (g) △H3
①△H3=____________________ (用含a、b的代数式表示)kJ•mol-1。
②已知下列共价键的键能数据:
则△H3=____________________ (填数值)kJ•mol-1。
(2)氯仿(CHCl3)与金属银共热可以制取乙炔,该反应的化学方程式为__________________________ 。
(3)向压强为1.0×104 kPa的恒压密闭容器中充入1 mol乙炔和1 mol HCl气体,在催化剂作用下乙炔与HCl发生反应:HCCH(g)+HCl(g)CH2==CHCl(g),乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。
①该反应的△H__________ (填“>”或“<”)0,N点时乙炔的反应速率v(正)________ (填“>”或“<” 或“=”) v(逆)。
② M点对应温度下,该反应的平衡常数Kp=_________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)(kPa)-1,
(1)已知下列热化学方程式:
4CH4 (g)+3O2(g)==2C2H2(g)+6H2O(g) △H1=a kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H2=b kJ•mol-1;
2CH4(g)==C2H2(g)+3H2 (g) △H3
①△H3=
②已知下列共价键的键能数据:
共价键 | C—H | H—H | CC |
键能/ kJ•mol-1 | 413.4 | 436 | 812 |
(2)氯仿(CHCl3)与金属银共热可以制取乙炔,该反应的化学方程式为
(3)向压强为1.0×104 kPa的恒压密闭容器中充入1 mol乙炔和1 mol HCl气体,在催化剂作用下乙炔与HCl发生反应:HCCH(g)+HCl(g)CH2==CHCl(g),乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。
①该反应的△H
② M点对应温度下,该反应的平衡常数Kp=
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解题方法
【推荐2】甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol
(1)表示甲醇完全燃烧热的的热化学方程式为________________ ;
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=__________ 。(用E1、E2的相关式子表示);
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ: (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3
则ΔH3与ΔH1 、ΔH2与之间的关系为ΔH3 =_________ ;
(4)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量:
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=akJ/mol,试根据表中所列键能数据估算a的值______ 。(注明“+”或“﹣”)。
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol
(1)表示甲醇完全燃烧热的的热化学方程式为
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ: (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3
则ΔH3与ΔH1 、ΔH2与之间的关系为ΔH3 =
(4)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量:
化学键 | H﹣H | N﹣H | N≡N |
键能/kJ/mol | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=akJ/mol,试根据表中所列键能数据估算a的值
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【推荐3】(1)已知单质硫16 g燃烧放热为149 kJ,写出硫燃烧热的热化学方程式:_________________
(2)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知: C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ/mol②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599 kJ/mol③
根据盖斯定律,计算298 K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变:_____________ 。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol。 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ/mol,NO分子中化学键的键能为_____ kJ/mol。
(4)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ/mol;
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ/mol;
③S(单斜,s)=S(正交,s) ΔH3=_____ 。
S(单斜,s)比S(正交,s)更_________ (填“稳定”或“不稳定”)
(5)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1 、ΔH2,则ΔH1___________ ΔH2。(用“>”、“<”或“=”填空)
(6)相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量________ 1 mol 氢分子所具有的能量。(用“>”、“<”或“=”填空)
(2)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知: C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ/mol②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599 kJ/mol③
根据盖斯定律,计算298 K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变:
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol。 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ/mol,NO分子中化学键的键能为
(4)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ/mol;
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ/mol;
③S(单斜,s)=S(正交,s) ΔH3=
S(单斜,s)比S(正交,s)更
(5)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1 、ΔH2,则ΔH1
(6)相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量
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【推荐1】(1)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
已知反应②中相关化学键键能数据如下:
由此计算ΔH2=________ kJ·mol-1。已知ΔH3=+99 kJ·mol-1,则ΔH1=________ kJ·mol-1。
(2)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
①H2O2+I-→H2O+IO-慢 ②H2O2+IO-→ H2O+O2+I-快
H2O2分解反应的热化学方程式为________________________________ ,该反应速率的快慢主要由第_______ 步(选择①或②,下同)决定。下图表示H2O2在无催化剂和少量I-的催化作用下的两步反应机理降低反应活化能的能量变化图,其中波峰A点代表反应机理___________ 。
(3)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为________ 。
②12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为________ 。
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
已知反应②中相关化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C==O | C≡O | H—O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1 076 | 465 |
由此计算ΔH2=
(2)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
①H2O2+I-→H2O+IO-慢 ②H2O2+IO-→ H2O+O2+I-快
H2O2分解反应的热化学方程式为
(3)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,
②12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为
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【推荐2】取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如图所示,试回答下列问题:
(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为_______________ 。
(2)曲线A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质成分是____________ ,其物质的量之比为___ 。
(3)曲线B表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况下)的最大值为____ mL。
(4)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_____________ 。
(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为
(2)曲线A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质成分是
(3)曲线B表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况下)的最大值为
(4)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是
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解题方法
【推荐3】用化学用语完成以下各题:
(1)硫化氢在水中的电离方程式___ 。
(2)已知通常状况下,1.6g甲烷完全燃烧放出89.03kJ的热量,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为___ 。
(3)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.6kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
则CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式为___ 。
(4)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ,油酸甘油酯的燃烧热为___ 。
(1)硫化氢在水中的电离方程式
(2)已知通常状况下,1.6g甲烷完全燃烧放出89.03kJ的热量,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
(3)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.6kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
则CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式为
(4)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ,油酸甘油酯的燃烧热为
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【推荐1】利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知:SO2(g)+O2(g)SO3(g)+98kJ/mol
(1)某温度下该反应的平衡常数K=,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3.0molSO2(g)、16.0molO2(g)和3.0molSO3(g),则反应开始时v(正)__ v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为20L的密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,达到平衡后体积变为16L,则平衡后SO2转化的百分率为__ 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是__ (填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入0.2molO2
B.保持温度和容器内压强不变,充入0.4molSO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
(4)若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为__ 。
(1)某温度下该反应的平衡常数K=,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3.0molSO2(g)、16.0molO2(g)和3.0molSO3(g),则反应开始时v(正)
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为20L的密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,达到平衡后体积变为16L,则平衡后SO2转化的百分率为
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是
A.保持温度和容器体积不变,充入0.2molO2
B.保持温度和容器内压强不变,充入0.4molSO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
(4)若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为
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【推荐2】甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g),△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K):
(1)在一定条件下将2 molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I,5min后测得c(CO)=0.4 mol/L,计算此段时间的反应速率(用H2表示)___________ mol/(L·min)。
(2)由表中数据判断△H1_____ 0(填“>”、“<”或“=”)反应,CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3=____ (用△H1和△H2表示)。
(3)若容器容积不变,下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是_________ (选字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大
b.将CH3OH(g)从体系中分离
e.充入He,使体系总压强增大
d.使用高效催化剂
(4)写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:K=_________ ;保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍,则化学平衡_________ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,平衡常数K____ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g),△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(2)由表中数据判断△H1
(3)若容器容积不变,下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是
a.充入CO,使体系总压强增大
b.将CH3OH(g)从体系中分离
e.充入He,使体系总压强增大
d.使用高效催化剂
(4)写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:K=
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解题方法
【推荐3】氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2,发生反应4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g),2min后达到平衡,生成1.2mol NO。则前2分钟的平均反应速率v(NH3)为____________ ,平衡时O2的转化率为_________ ,该反应平衡常数的表达式K=___________________ 。
(2)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 .4 kJ·mol-1,根据下列vt图象,填写下列空白:
下列时刻所改变的外界条件是t1_____________________ ;t3_________________ ;t4______________ 。反应速率最快的时间段是________ 。
(1)在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2,发生反应4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g),2min后达到平衡,生成1.2mol NO。则前2分钟的平均反应速率v(NH3)为
(2)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 .4 kJ·mol-1,根据下列vt图象,填写下列空白:
下列时刻所改变的外界条件是t1
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