题目内容

【题目】雾霾天气的罪魁祸首是空气中的CONONO2等污染气体在大气中反应产生PM2.5 颗粒物,研究NONO2CO 等污染物的处理,对环境保护有重要的意义。

(1)已知:

NO2(g)+CO(g) = CO2 (g)+NO(g) H =230.0kJ·mol-1

N2 (g)+O2 (g) = 2NO(g) H =180.0 kJ·mol-1

2NO(g)+O2 (g) = 2NO2 (g) H =112.3kJ·mol-1

NO2气体和CO 气体反应生成无污染气体,其热化学方程式为_____

(2) CO生成CO2的化学方程式为COO2CO2O。其正反应速率为v=K·c(CO) ·c(O2),逆反应速率为v=K·c(CO2) ·c(O)KK为速率常数。已知某一温度时,该反应的平衡常数K=0.40K=1.24×105 L·s-1·mol-1,此时K=_____L·s-1·mol-1

(3)汽车的排气管上安装催化转化器,其反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) H<0T℃时,将等物质的量的NO CO 充入容积为2L 的密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中(015min) NO 的物质的量随时间变化如图。

①图中ab 分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n (NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是________(“a”“b”)

T℃时,该反应的化学平衡常数K=____(保留小数点后一位小数)平衡时若保持温度不变,再向容器中充入COCO20.2 mol,则平衡将_____移动。(向左向右”)

15min 时,若改变外界反应条件,导致n (NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_________(任答一条即可)

(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO325℃时,将x mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是_________用离子方程式表示)。向该溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性,则所滴加氨水的浓度为_____molL1(NH3H2O 的电离平衡常数K =2×105 molL1)

【答案】2NO2(g)+4CO(g) = 4CO2(g)+N2(g) H=-852.3KJ/mol 3.1×105 b 40 L/mol 向右 增加 CO 的物质的量浓度减少生成物浓度或降温 NH4 + + H2 ONH3·H2O+ H+

【解析】

1)根据盖斯定律写出热化学方程式;

2)当v= v时,反应达到平衡状态,K·c(CO2) ·c(O)= K·c(CO) ·c(O2),则= =K

3)①催化剂的表面积越大,催化效果越好,反应速率越大,反应时间越短;

②用三段式计算K,用QK的大小判断平衡移动方向

K===40;再向容器中充入COCO20.2 molQ==22.5,则平衡正向移动;

15min 时,若改变外界反应条件,导致n (NO)减小,反应正向进行,且改变条件瞬时n (NO)未变;

4NH4NO3为强酸弱碱盐,溶液中的铵根离子水解显酸性;向该溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性,则cH+= cOH-),根据溶液呈电中性,求出c(NH4+),根据K = ,计算原氨水的浓度;

1)若NO2气体和CO 气体反应生成无污染气体,反应式:2NO2(g)+4CO(g)= N2 (g)+ 4CO2 (g),①NO2(g)+CO(g) = CO2 (g)+NO(g) H =230.0kJ·mol-1,②N2 (g)+O2 (g) = 2NO(g) H =180.0 kJ·mol-1,③2NO(g)+O2 (g) = 2NO2 (g) H =112.3kJ·mol-1,则4-2+③即可,H=230.0-(-180.0+(-112.3=-852.3kJ/mol;答案为:2NO2(g)+4CO(g)= N2 (g)+ 4CO2 (g) H=-852.3kJ/mol

2)当v= v时,反应达到平衡状态,K·c(CO2) ·c(O)= K·c(CO) ·c(O2),则= =KK== 3.1×105

3)①催化剂的表面积越大,催化效果越好,反应速率越大,反应时间越短,则答案为b

T℃时,

K===40

再向容器中充入COCO20.2 molQ==22.5,则平衡正向移动;

15min 时,若改变外界反应条件,导致n (NO)发生图中所示变化,反应正向进行,且改变条件瞬时n (NO)未变,则增加 CO 的物质的量浓度减少生成物浓度或降温;

4NH4NO3为强酸弱碱盐,溶液中的铵根离子水解显酸性,离子反应为:NH4+ + H2 O=NH3·H2O+ H+;向该溶液滴加c L 氨水后溶液呈中性,则cH+= cOH-),根据溶液呈电中性,c(NH4+)+cH+= cOH-+c(NO3-),可知c(NH4+)= c(NO3-)K = ,设混和溶液的体积为V,则c(NH4+)= c(NO3-)=,此时溶液呈中性,cOH-=10-7mol/L,原氨水的浓度==

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