题目内容

【题目】化学反应原理在生产生活中有广泛的应用。下列叙述正确的是

A.开发新技术可将水分解成氢气、氧气并释放能量

B.研制新型催化剂可提高汽车尾气的平衡转化率

C.燃料电池能将化学能完全转化为电能

D.为防止金属管道被腐蚀,应将金属管道与电源负极相连

【答案】D

【解析】

A. 水分解成氢气、氧气属于分解反应,应吸收能量,故A错误;

B. 催化剂只能改变反应速率,对反应的平衡转化率没有影响,故B错误;

C. 燃料电池在工作时,理论上可以将化学能直接转化为电能,但由于电阻作用,也会有热量产生,故不能将化学能完全转化为电能,故C错误;

D. 应将金属管道与电源负极相连,则金属管道不容易失电子,属于外加电源的阴极保护法,故D正确;

故选D

练习册系列答案
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【题目】I.硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题,请回答下列问题:

(1)下列环境问题主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引发的是_______________

A.全球变暖 B.酸雨 C.水体富营养化(水华) D.白色污染

(2)SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫,其产物可以做建筑材料。

已知:CaCO3(s)==CO2(g)+CaO(s) △H=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)==CaSO3(s) △H=-402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g )==2CaSO4(s) △H=-234.2kJ/mol

写出石灰石脱硫的热化学反应方程式_________________________________

Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2 和NO,有人提出用活性炭对NOx进行吸附,发生反应如下:

反应a:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ/mol

反应b:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-64.2kJ/mol

(3)对于反应a,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:

时间(min)

浓度(mol·L-1

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0. 58

0. 40

0. 40

0. 48

0. 48

N2

0

0. 21

0.30

0. 30

0. 36

0. 36

①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=_____,当升高反应温度,该反应的平衡常数K____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能是_________(填字母)。

a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂

(4)某实验室模拟反应b,在密闭容器中加入足量的C 和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图

请从动力学角度分析,1050 kPa 前,反应b 中NO2转化率随着压强增大而增大的原因____________;在1100 kPa时,NO2的体积分数为_________________________

(5)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp);在T2℃、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示);已知:气体分压(p)=气体总压(p)× 体积分数。

【题目】NH3作为重要化工原料,被大量应用于工业生产,与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。

(1)氨的催化氧化反应:4 NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H< 0,是制硝酸的基础反应,在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:

浓度

时间

C(NH3) mol/L

C(O2) mol/L

C(NO) mol/L

第0 min

0.8

1.6

0

第1 min

a

1.35

0.2

第2 min

0.3

0.975

0.5

第3 min

0.3

0.975

0.5

第4 min

0.7

1.475

0.1

①反应在第1min到第2min时,NH3的平均反应速率为______________

②反应在第3 min时改变了条件,改变的条件可能是___________(填序号)。

A.使用催化剂 B.减小压强 C.升高温度 D.增加O2的浓度

③说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)达到平衡状态的是____(填序号)。

A.单位时间内生成n mol NO的同时生成n mol NH3

B.百分含量w(NH3)=w(NO)

C.反应速率v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6

D.在恒温恒容的容器中,混合气体的平均相对分子质量不再变化

(2)若在容积为2L的密闭容器中充入4.0molNH3(g)和5.0molO2(g),发生如下反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),保持其他条件不变,在相同的时间内测得c(NO)与温度的关系如下图1所示。则 T1℃下,NH3的平衡转化率为______

(3)氨催化氧化时会发生两个竞争反应,分别为

反应I:4NH(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1

反应II: 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1

为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量关系如上图2:

①该催化剂在低温时选择反应_______(填“ I ”或“ II”)。

②C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因______________________________。(4)通过以上两个竞争反应写出NO分解生成N2与O2的热化学方程式________________

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