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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:325 题号:9330305
研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
(1)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小,某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
i:2NO(g)N2O2(g)(快),v1=k1c2(NO) v1=k1c(N2O2) ΔH1<0
ii:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢),v2=k2c(N2O2)c(O2) v2=k2c2(NO2) ΔH2<0
请回答下列问题:
①一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到衡状态,请写出用k1、k1、k2、k2表示的平衡常数表达式K=________
②由实验数据得到v2~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为___________(填字母)。

(2)100℃时,若将0.100 mol N2O4气体放入1 L密闭容器中,发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ·mol1。c(N2O4)随时间的变化如表所示。回答下列问题:

①在0~40 s时段,化学反应速率v(NO2)为______ mol·L1·s1
②下列能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A.2v(N2O4)=v(NO2) B.体系的颜色不再改变
C.混合气体的密度不再改变          D.混合气体的压强不再改变
③该反应达到平衡后,若只改变一个条件,达到新平衡时,下列能使NO2的体积分数增大的是_________(填选项字母)。
A.充入一定量的NO2 B.增大容器的容积
C.分离出一定量的NO2 D.充入一定量的N2
④100℃时,若将9.2 g NO2和N2O4气体放入1 L密闭容器中,发生反应N2O4(g)2NO2(g)。某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50,则此时v(N2O4)_______v(N2O4)(填“>”“=”或“<”)。
⑤上述反应中,正反应速率v=k·p(N2O4),逆反应速率v=k·p2(NO2),其中k、k为速率常数,若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k=4.8×104 s1,当N2O4分解10%时,v________kPa·s1

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【推荐1】S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。
已知:I.S2(l) + Cl2(g)S2Cl2(g)        ΔH1
II. S2Cl2 (g) +Cl2 (g)2SCl2 (g)        ΔH2
III.相关化学键的键能如下表所示:
化学键S—SS—ClCl—Cl
键能/kJ • mol-1abc

请回答下列问题:
(1) SCl2的结构式为______________________
(2)若反应II正反应的活化能E=dkJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=_______kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(3)—定压强下,向10 L密闭容器中充入1molS2Cl2和1mol Cl2,发生反应II。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:


①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有       ____________(填字母),理由为__________
②ΔH2_______________0(填“>” “<” 或“=”)。
(4)已知:ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应I,5 min时达到平衡。则3 min时容器内气体压强__________(填“>” “<” 或“=”)5 min时的压强。
(5)—定温度下,在恒容密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”),理由为_________________
2017-10-15更新 | 387次组卷
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【推荐2】钒在生物医学、机械、催化等领域具有广泛的应用。多钒酸盐阴离子具有生物活性。溶液中五价钒的存在形体与溶液酸度和浓度有关,在弱酸性溶液中易形成多钒酸根阴离子,如十钒酸根V10O、HV10O和H2V10O等。将NH4VO3溶于弱酸性介质中,加入乙醇可以得到橙色的十钒酸铵晶体(NH4)xH6-xV10O28·nH2O(用A表示)。元素分析结果表明,A中氢的质量分数为3.13%。用下述实验对该化合物进行分析,以确定其组成。
实验1:准确称取0.9291gA于三颈瓶中,加入100mL蒸馏水和150mL20%NaOH溶液,加热煮沸,生成的氨气用50.00mL0.1000mol·L-1HCl标准溶液吸收。加入酸碱指示剂,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定剩余的HCl标准溶液,终点时消耗19.88mLNaOH标准溶液。
实验2:准确称取0.3097gA于锥形瓶中,加入40mL1.5mol·L-1H2SO4,微热使之溶解。加入50mL蒸馏水和1gNaHSO3,搅拌5分钟,便反应完全,五价钒被还原成四价。加热煮沸15分钟,然后用0.02005mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗25.10mLKMnO4标准溶液。
(1)如图为滴定曲线图,请回答哪一个图为实验1的滴定曲线_______;请根据此滴定曲线选择一种最佳酸碱指示剂,并简述做出选择的理由_______。有关指示剂的变色范围如下:甲基橙(pH3.1~4.4),溴甲酚绿(pH3.8~5.4),酚酞(pH8.0~10.0)。

(2)在实验2中,加NaHSO3还原V10O,反应完全后需要加热煮沸15分钟。煮沸的目的是_______?写出KMnO4滴定反应的离子方程式_______
(3)根据实验结果,计算试样A中NH和V10O的质量分数,确定A的化学式_______(x和n取整数)。
2021-07-07更新 | 125次组卷
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【推荐3】利用甲烷制氢气,是目前化学工业上研究热点之一。回答下列问题:
(1)甲烷在氧化铁上厌氧燃烧制氢原理如图所示。

写出R1中反应的化学方程式:___
②已知在反应器R2中每消耗1g甲烷吸收21.875kJ的热量,该反应的热化学方程式为___(生成气态水)。
(2)工业上常利用甲烷与水蒸气重整制氢,涉及热化学反应方程式如下:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ·mol-1
通过改变温度和起始时的水碳比S[S=]进行甲烷与水蒸气重整制氢的研究。图(a)为甲烷的转化率X(CH4)随温度、压强变化;图(b)为压强是3.2MPa时,水碳比与产氢率Y()随温度的变化。

①图(a)中,温度从高到低的顺序为___
②图(b)中,水碳比从大到小的顺序为___;温度超过约900℃后,随温度升高,产氢率降低的原因可能是___
③在T℃、pMPa条件下,向恒温恒容密闭容器中充入5mol水蒸气和1molCO,只发生反应II,达平衡时,CO的转化率为α。平衡时,CO的平衡分压为___MPa,此温度下,该反应的平衡常数Kp=___(分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
2021-01-22更新 | 96次组卷
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