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2014年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气是造成空气污染的原因之一。汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2 CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如下图所示。

1该反应的H??? 0(选填“>’’“<")

2T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=?????

3当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)T1S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

4若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是????????? (填代号)

 

 

【答案】

1)<;(20.025mol/L?s);(3;(4bd

【解析】

试题分析:1)根据题给图像知,温度T1时先达平衡,即温度为T1时反应速率快,根据温度对反应速率的影响规律知,温度T1T2;温度为T1时,二氧化碳的平衡浓度较低,说明升高温度平衡向逆反应移动,根据温度对化学平衡的影响规律知,该反应放热反应,H0;(2)根据题给图像知,T2温度时2s到达平衡,二氧化碳的浓度变化为0.1mol/L,根据公式v=c/t知,vCO2=0.05mol/L?s),利用速率之比等于化学计量数之比知,vN2=0.025mol/L?s);(3)固体催化剂表面积越大反应速率越快,到达平衡的时间越短,催化剂的表面积S1S2S2条件下达到平衡所用时间更长,但催化剂不影响平衡移动,平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同,故cCO2)在T1S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为:;(4a、可逆反应到达平衡后正、逆速率相等且不再变化,由图像a知,t1时刻V最大,之后随反应进行速率发生变化,未到达平衡,错误;b、该反应正反应为放热反应,随反应进行温度升高,化学平衡常数减小,到达平衡后,温度为定值,平衡常数不变,与图像符合,正确,ct1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化,t1时刻未到达平衡状态,错误;dNO的质量分数为定值,t1时刻处于平衡状态,正确;选bd

考点:考查化学平衡图象、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响因素、化学反应速率计算及平衡状态的判断。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?临沂一模)2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.

(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
催化剂
2CO2(g)+N2(g).在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图1所示.
据此判断:
①该反应的△H
0(填“>”、“<”).
②在B温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=
0.05mol/(L?s),
0.05mol/(L?s),

③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,图2示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
bd
bd
 (填代号).
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.
例如:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式
CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ/mol
CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ/mol

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.图3是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.催化剂b表面发生的电极反应式为
CO2+2H++2e-=HCOOH
CO2+2H++2e-=HCOOH

③常温下,0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOOH的电离常数Ka=
10-7
10-7

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮专题冲刺第6讲 化学反应速率和化学平衡练习卷(解析版) 题型:填空题

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。

据此判断:

该反应的ΔH________0(“>”“<”)

T2温度下,02 s内的平均反应速率v(N2)______________________

当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)T1S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

例如:CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g) ΔH1=-867 kJ/mol

2NO2(g)??N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ/mol

写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)CO2(g)H2O(g)的热化学方程式________________________________________________________________________

将燃煤产生的二氧化碳回收利用可达到低碳排放的

目的。如图是通过人工光合作用,以CO2H2O为原料制备HCOOHO2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为__________________________

常温下,0.1 mol·L1HCOONa溶液pH10,则HCOOH的电离常数Ka________

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖北省高三上学期12月月考化学试卷(解析版) 题型:填空题

Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________

① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL;

②中和热的测定实验中,可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒;

③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO2的试管;

④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中,若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑,则所测结晶水含量可能会偏高 ;

⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液可用过滤的方法分离;

⑥用碱式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL ;

⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中,不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸;

⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时,测量值一定比真实值小;

⑨锌和一定量稀硫酸反应,为加快速率而不影响H2的量可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。

Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0

①该反应平衡常数表达式                                       

②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是             (填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。

已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-867 kJ/mol

②2NO2(g) N2O4(g)   △H=-56.9 kJ/mol

③H2O(g) = H2O(l)   ΔH = -44.0 kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:                   

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年天津市高三第四次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)汽车尾气净化的主要原理为: 。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如右图所示。

         

据此判断:

①该反应的△H   0(填“>”、“<”)。

②在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=        。

③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

④若该反应在恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是     (填代号) 

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。

例如:

写出CH4 (g)催化还原N2O4(g)生成N2 (g)和H2O (g)的热化学方程式                

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。右图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为         

 

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