【题目】氮氧化物是空气的主要污染物之一,研究氮氧化物的性质对于防治空气污染有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1
写出NO与臭氧(O3)反应生成NO2的热化学方程式______________________。
(2)温度为T1时,在三个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0
实验测得:v正=v(NO)消耗= 2v(O2) 消耗= k正c2(NO)·c(O2),v逆=v(NO2) 消耗= k逆c2 (NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
①温度为T1时, k正/k逆=___________;当温度升高为T2时,k正、k逆分别增大m倍和n倍,则m___________n(填“>”、“<“或“=”)。
②若容器Ⅱ中达到平衡时 c(NO2)/c(NO)=1,则NO的转化率为___________,x=___________。
③容器Ⅲ中起始时v正___________v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。
④T1时,在1L密闭容器中按照一定比例充入NO(g)和O2(g),达到平衡时NO2(g)的体积分数Φ(NO2)随n(NO)/n(O2)的变化如图所示,则A、B、C三点中NO的转化率最大的是___________;当n(NO)/n(O2)=2.3时,达到平衡时Φ(NO2)可能是D、E、F三点中的___________。
【答案】3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=-317.3kJ·mol-1 1.25 < 20% 0.85 < 因为Qc=0.22/0.32×0.25=1.78>K=1.25,反应向逆反应方向进行,所以v正<v逆 A F
【解析】
(1)根据盖斯定律求得。
(2)①根据k正/k逆=c2(NO2)/c2(NO)·c(O2)=K求出。
②根据三段式和平衡常数求算得出。
③因为Qc =0.22/0.32×0.25=1.78>K =1.25,反应向逆反应方向进行,所以v正<v逆;
④总物质的量一定时,氧气的浓度越大,NO的转化率越大,故A点最大。两者按2:1充入时,NO2的体积分数最大,当比值增大后,二氧化氮的体积分数减小。
(1)NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1①
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1②
2×②+①可得,3NO(g)+O3(g) = 3NO2(g) △H =-317.3kJ·mol-1,故答案为:3NO(g)+O3(g) = 3NO2(g) △H =-317.3kJ·mol-1。
(2)①根据v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗= k正c2(NO)·c(O2),得出k正=v(NO)消耗/c2(NO)·c(O2),
根据v逆=v(NO2)消耗= k逆c2(NO2),得出k逆= v(NO2)消耗/c2(NO2),因为v(NO)消耗= v(NO2)消耗,所以k正/k逆= c2(NO2)/ c2(NO)·c(O2)=K,
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
起(mol·L-1) 0.6 0.3 0
转(mol·L-1) 0.2 0.1 0.2
平(mol·L-1) 0.4 0.2 0.2
K= c2(NO2)/c2(NO)·c(O2)= 0.22/0.42×0.2=1.25,
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0,此反应正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,由于k正/k逆=K,当温度升高为T2时,k正、k逆分别增大m倍和n倍,则m<n,故答案为:1.25;<。
② 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)
起(mol·L-1) 0.5 x 0.3
转(mol·L-1) 2y y 2y
平(mol·L-1) 0.5-2y x-y 0.3+2y
达到平衡时 c(NO2)/c(NO)=1,故0.5-2y=0.3+2y,y=0.05,NO的转化率为2y/0.5×100%=2×0.05/0.5×100%=20%,K= c2 (NO2)/c2(NO)·c(O2)=0.42/0.42×(x-0.05)=1.25,x=0.85,故答案为:20%;0.85。
③容器Ⅲ中起始时v正<v逆,因为 Qc =0.22/0.32×0.25=1.78>K =1.25,反应向逆反应方向进行,所以v正<v逆;故答案为: <;因为 Qc =0.22/0.32×0.25=1.78>K=1.25,反应向逆反应方向进行,所以v正<v逆。
④总物质的量一定时,氧气的浓度越大,NO的转化率越大,故A点最大。两者按2:1充入时,NO2的体积分数最大,当比值增大后,二氧化氮的体积分数减小,当n(NO)/n(O2)=2.3时,达到平衡时Φ(NO2)可能是F点,故答案为:A;F。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】硫氰酸盐在化学工业中有广泛的应用。如 NH4SCN在有机工业用于聚合反应的催化剂,医药工业用于抗生素生产,印染工业用作印染扩散剂等。Co(SCN)2可以用来检验可卡因的存在。
(1)Co(SCN)2可以用CoSO4(aq)+Ba(SCN)2(aq)=BaSO4(s)+Co(SCN)2(aq)来制备,也可用CoCO3与足量HSCN制备,请写出反应方程式___________。
(2)某小组为探究NH4SCN的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
①图中盛放NH4SCN的装置名称是___________,通入氮气的作用___________。
②反应一段时间后,发现B瓶中溶液分层,分液后取下层液体,该液体可将硫磺溶解,由此判断分解产物中有___________。
③D瓶中的石蕊溶液由紫色变为蓝色,证明分解产物生成___________,C瓶装置的作用___________。
④反应完成后,取一定量B瓶上层溶液用盐酸酸化,然后滴入到0.1mol·L-1CuSO4溶液中,立即析出黑色沉淀,请写该反应的离子方程式___________。
⑤某同学指出该实验装置存在不足,请写出改进措施___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】2018年7月5日《科学》杂志在线报道:美国研究人员合成一种新的具有超高热导率半导体材料一砷化硼(BAs)。回答下列问题:
(1)基态As原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_____________,基态B原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____________。
(2)通过反应4BI3(g)+As4(g)4BAs(s,晶体)十6I2(g)可制备BAs晶体,As4结构如图所示。
①BI3分子空间构型为____________,其中B原子杂化方式是____________________。
②As4分子中键角为____________度,分子中成键电子对与孤电子对数目之比为________________。
(3)晶态单质硼有多种结构,它们都以B12[结构如图所示]为基本的结构单元。B12结构单元为正_________面体。单质硼的熔点为2180℃,它属于_____________晶体。
(4)BAs晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为0.4777nm,阿伏加德罗常数的值为NA。As原子的配位数为___________;BAs品体的密度为__________g·cm-1(列出计算式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列离子方程式中正确的是
A. 氯气与水反应:Cl2+H2O 2H++ClO-+Cl-
B. 铁与稀硫酸反应:2Fe +6H+ =2Fe3++3H2↑
C. 铅蓄电池放电时的正极反应: PbO2+4H++SO42-+2e- = PbSO4+2H2O
D. 用铜电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O = 2Cu+O2↑+4H+
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有机化合物环丙叉环丙烷结构示意图为,下列关于该化合物的说法正确的是
A. 与环己烯互为同分异构体B. 其二氯代物只有三种
C. 所有的碳原子均在一个平面内D. 生成1molC6H14至少需要2molH2
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】低碳经济成为一种重要的生活理念,二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向.
(1)以与
为原料合成尿素[化学式为
的主要反应如下:
①
②
③
则与
合成尿素和液态水的热化学方程式为____________
(2)用催化加氢还可以制取二甲醚:
某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,的平衡转化率如图所示。
①图中三点对应的平衡常数分别为
,其三者大小的关系是____________.
②温度下,将
和
充入
的密闭容器中,经过
反应达到平衡,则
内的平均反应速率
_______,平衡常数的数值
___________(列出计算式即可)。
(3)惰性材料做电极,电解强酸性的二氧化碳水溶液得到可得到多种燃料,其原理如图所示.则电解时,生成丙烯的电极反应式是___________________
(4)以为原料制取碳黑(
)的太阳能工艺如图所示。过程2中发生反应的化学方程式为
;则过程1中每消耗
转移电子的物质的量为___________________.
(5)一定量溶于
溶液中恰好得到
溶液,在常温下用
的盐酸对其进行滴定,所得滴定曲线如图所示.
点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是______________(
的电离常数为
、.
.)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子;B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族。
(1)B在周期表中的位置为第________周期第________族。
(2)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为____________________。
(3)元素C、D、E形成的简单离子半径大小关系是 ______>______>_____(用离子符号表示)。
(4)用电子式表示化合物D2C的形成过程:____________________。C、D还可形成化合物D2C2,D2C2中含有的化学键是________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是( )
A. ①为简单立方堆积 ②为六方最密堆积 ③为体心立方堆积 ④为面心立方最密堆积
B. 每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个
C. 晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12
D. 空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法或表示方法正确的是( )
A. 等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧,后者放出的热量多
B. 由C(石墨)=C(金刚石) ΔH= +11.9 kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定
C. 水力(水能)按不同的分类可看成可再生能源和一级能源
D. 表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= -241.8 kJ/mol
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com