题目列表(包括答案和解析)
化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为 。
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H3
则△H1、△H2、△H3之间的关系是: 。
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
则该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),在500℃时,若设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,则CO的平衡转化率为 。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 :
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用下图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4(阴离子交换膜只永许阴离子通过),阳极电极反应式为: ,阳极区逸出气体的成分为 (填化学式)。
(10分)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。
(1)汽油在不同空/燃比(空气与燃油气的体积比)时尾气的主要成分不同,空/燃比较小时的有毒气体主要是 ▲ (填化学式)。
(2)人们把拆开1 mol化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。
查阅资料获知如下反应的热化学方程式:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
① 一定条件下,N2与O2反应生成NO能够自发进行,其原因是 ▲ ;NO分子中化学键的键能为 ▲ kJ·mol—1。
② CO与NO2反应的热化学方程式为4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)
ΔH= ▲ 。对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是 ▲ (填代号)。
(16分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行? 。
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为: 。
(3)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+CO2(g) 2CO(g),K1
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g), K2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,K3
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(5)从图中看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N-N键键能为167kJ·mol-1,NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol-1,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol-1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为 。
对反应N2O4(g)2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(6)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式 。
(16分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行? 。
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为: 。
(3)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+CO2(g) 2CO(g),K1
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g), K2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,K3
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(5)从图中看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N-N键键能为167kJ·mol-1,NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol-1,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol-1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为 。
对反应N2O4(g) 2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(6)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式 。
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
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