氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1,请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式________________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9 kJ•mol−1 Ea1=3.2 kJ•mol−1
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6 kJ•mol−1 Ea2=58 kJ•mol−1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:其它条件不变,每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_____________________________________________________________________________。
②下列说法正确的是________。
A.Q点一定为平衡状态点
B.其它条件不变,若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
C.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点,此时反应时间为5min,发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则体系中剩余O3的物质的量是___________;SO2的平均反应速率为________;反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。
高二化学综合题困难题
氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1,请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式________________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9 kJ•mol−1 Ea1=3.2 kJ•mol−1
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6 kJ•mol−1 Ea2=58 kJ•mol−1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:其它条件不变,每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_____________________________________________________________________________。
②下列说法正确的是________。
A.Q点一定为平衡状态点
B.其它条件不变,若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
C.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点,此时反应时间为5min,发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则体系中剩余O3的物质的量是___________;SO2的平均反应速率为________;反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= ;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下: Fe2O3(s) + 3CH4(g)
2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ΔH>0
① 若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为 _________ 。
② 若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是_____(选填序号)
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H2)的比值不变
d.固体的总质量不变
③ 该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA____KB(填“>”、“ <”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些 。
a.H2的逆反应速率
b.CH4的的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量
高二化学填空题困难题查看答案及解析
碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= 。
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)
2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) ΔH>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为
②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2
D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA KB(填“>”、“<”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些
A.H2的逆反应速率
B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
(3)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③HNO2的电离平衡常数:b>a
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO2-)>c(OH)>c(H+)
高二化学填空题极难题查看答案及解析
氮的化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)在一个容积不变的密闭容器中,发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 当n(NO):n(O2)=4:1时, O2的转化率随时间的变化关系如右图所示。
①A点的逆反应速率v逆(O2)_____B点的正反应速率v正(O2)。(填“大于”、“小于”或“等于” )。
②NO的平衡转化率为______;当达到B点后往容器中再以4:1加入一些NO和 O2,当达到新平衡时,则NO的百分含量 B点NO的百分含量(填“大于”、“小于”或“等于” )。
(2)在下图1和图2中出现的所有物质都为气体,分析图1和图2,可推测:
4NO(g)+3O2(g)=2 N2O5(g) △H=
(3)若往20mL 0.0lmol/L的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如右上图所示,下列有关说法正确的是 。
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol/L
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol/L
③HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO)>c(OH
)> c(H+)
高二化学填空题极难题查看答案及解析
氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
在200℃时,当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和0.5mol、1mol时,则该反应的v(N2)正____v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”)。
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
酸或碱 | CH3COOH | HNO2 | HCN | HClO |
电离平衡常数(Ka或Kb) | 1.8×10-5 | 4.6×10-4 | 5×10-10 | 3×10-8 |
①上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是_______、____(用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是____(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式_______。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)右图是N2和H2反应生成2 mol NH3过程中能量变
化示意图,写出生成NH3的热化学方程式:
_____________________________________________
___________________________。
(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。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=a kJ·mol-1。
试根据表中所列键能数据估算a的数值:________。
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
高二化学选择题中等难度题查看答案及解析
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2 和NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2 和CO反应的热化学方程式 _______________________________________。
(2)在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
请回答下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1_________K2(填”>”“=“或”<”)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________(填序号字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.3v正(N2)= v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数K为______。当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3 mol • L−1、2 mol • L−1、1 mol • L−1时,则该反应的v正(N2)____v逆(N2)(填”>”“=“或”<”)。
(3)在容积为2 L的密闭容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol−1),在其他条件不变时,温度T1、T2对反应的影响图像如图。
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=______mol·L−1·min−1。
②图示的温度T1______T2(填写“>”、“<”或“=”)。
(4)以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①B电极的反应式为_____________________________________。
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L−1的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗甲烷的体积为_________(标准状况)。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2 和NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2 和CO反应的热化学方程式______________________。
(2)在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
请回答下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1_________K2(填”>”“=“或”<”)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________(填序号字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v正(N2)=3v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数K为______。当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3 mol • L−1、2 mol • L−1、1 mol • L−1时,则该反应的v正(N2)____v逆(N2)(填”>”“=“或”<”)
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
(共14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 molN2;的和0.6 molH2的,在一定条件下发生反应: ,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3 的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v( N2)=____。
(2)平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有______。
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量氮气
(3)若在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
请完成下列问题:
①试比较 、
的大小,
____
(填“<”、“>”或“=”):
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(填序号字母)
A.容器内 N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B.
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应 的化学平衡常数为____。当测得NH3、N2和H2 物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时,则该反应的
(填“<”、“>”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是____。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
高二化学填空题极难题查看答案及解析
(16分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2在一定条件下发生反应: N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=________。平衡时H2的转化率为________。
(2)平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有________。
A.加了催化剂 B.增大容器体积C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K3 | 0.5 |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1________K2(填“<”“>”或“=”);
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2 B.v(H2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为________。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时,则该反应的v(N2)正________ v(N2)逆(填“<”“>”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是________。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
高二化学填空题极难题查看答案及解析