题目内容
【题目】已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)△H<0.在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图.下列说法不正确的是( )
A.图中的两条曲线,X表示NO2浓度随时间的变化曲线
B.前10 min内用v(N2O4)=0.02 mol/(Lmin)
C.25 min时,NO2转变为N2O4的反应速率增大,其原 因是将密闭容器的体积缩小为1L
D.该温度下反应的平衡常数 K=1.11 L/mol
【答案】C
【解析】解:由图可知10﹣25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6﹣0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6﹣0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线.A、由上述分析可知,X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,故A正确;
B、由图象可知,10 min内用N2O4的浓度变化量为(0.6﹣0.4)mol/L=0.2mol/L,故v(N2O4)= =0.02 mol/(Lmin),故B正确;
C、25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度,所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度,故C错误;
D、反应2NO2(g)N2O4(g),0~10min,v(NO2)=0.6molL﹣1 , v(N2O4)=0.4molL﹣1 , K= = = =1.11L/mol,温度不变,k不变,故D正确.
故选C.
由图可知10﹣25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6﹣0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6﹣0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线.
A、计算X、Y的浓度变化量,利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,确定表示NO2浓度变化曲线;
B、由图象可知,10 min内用四氧化二氮的浓度变化量为(0.6﹣0.2)mol/L=0.4mol/L,根据v= 计算v(N2O4);
C、25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度;
D、K与温度有关,根据图象求出平衡时的浓度,再根据K的表达式求出K.
【题目】环己酮(如图1)是一种重要的化工原料,实验室常用下列原理和装置制备(部分夹持仪器未画出)(如图2):
环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表(*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点):
物质 | 相对分子质量 | 沸点(℃) | 密度(gcm﹣3 , 20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 100 | 161.1(97.8) | 0.9624 | 能溶于水 |
环己酮 | 98 | 155.6(95) | 0.9478 | 微溶于水 |
水 | 18 | 100.0 | 0.9982 |
(1)已知合成环己酮的反应是放热反应,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多.实验时,先在合成装置中加入5.2 mL(5 g)环己醇和几粒沸石,再加入酸性Na2Cr2O7溶液.酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为(填代号).
A.一次性加入
B.缓慢加入
C.无所谓,怎样加入都可以
(2)若酸性Na2Cr2O7溶液的体积为35 mL,则应选取(填“100 mL”或“250mL”)的三颈瓶.
(3)反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分(设为A),其主要成分是的混合物.
(4)合成装置中冷凝管的作用是 , 冷凝水从冷凝管的(填“a”或“b”)口进入.
(5)在馏分A中加入氯化钠固体至饱和,振荡、静置、分液,得有机层(设为B).加入氯化钠固体的作用是 .
(6)在有机层B中加入无水硫酸镁固体,除去其中的少量水分.过滤,将滤液置于精制装置中蒸馏,收集(填代号)的馏分,得到纯净的环己酮.
A.100.0~102.0℃
B.154.0~156.0℃
C.160.0~162.0℃
(7)精制装置中的错误是 . (任写一点)
(8)若最终得到环己酮的质量为3.43 g,则环己酮的产率是 .
【题目】含氮化合物的研发与绿色反展、经济可持续发展有着密切关联.
(1)氨是一种重要化工原料.合成氨原料气H2 , 可用天然气为原料制得,有关反应能量变化如图1所示.则用CH4(g)和H20(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为:
(2)氮的氧化物有着广泛用途,又是环境的污染物.(i)在150℃时,将0.4mol NO2气体充入体积为2L的真空密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g).
每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量,数据如下表:
时间/S | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
N(NO2)/mol | 0.4 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
N(N2O4)/mol | 0 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①当反应在150℃达到平衡时,该反应平衡常数K= . (填数值)
②若最初通入N2O4 , 在相同条件下达到平衡时,各物质浓度仍然相同,则N2O4的起始浓度
应为 .
(ii)氨氧化制HNO3的尾气中含有NO和NO2 , 且n(NO):n(NO2)=1:1,可用尿素溶液除去,其作用原理是:NO2和NO与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素[CO( NH2)2]反应生成对环境无污
染的物质.若用1mol尿素吸收该尾气,则能吸收氮氧化物g.
(3)氨气,CO2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)图2表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系.a为[n(NH3):n(CO2)],b为水碳比[n(H2O):n(CO2)].则:
①b应控制在;
A.1.5~1.6 B.1~1.1 C.0.6~0.7
②a应控制在4.0的理由是 .
【题目】中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》,提出灰霾中细颗粒物的成因,部分分析如下图所示。
(1)根据上图信息可以看出,下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的_____。
a.SO2 b.NOx c.VOCs d. NH3
(2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示;写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式_______。
(3)SO2是气体污染物的主要成分之一。作为一种化学性质活泼的物质,它能发生多种反应,请按照下表提示,从不同角度梳理SO2不同类的化学性质,将化学方程式填在下表中。
SO2性质梳理 | 化学方程式 | |
物质类别 | 酸性氧化物 | ①SO2+H2OH2SO3 |
②SO2+CaO=CaSO3 | ||
③_______ | ||
S元素价态 | S为+4价 | ①_______ |
②SO2 +2H2S=3S+2H2O |
(4)科学家经过研究发现中国霾呈中性,其主要原因如下图所示:
请判断A的化学式并说明判断理由:______________________。
(5)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中,反应一段时间后,测得溶液中离子浓度的有关数据如下(其他离子忽略不计):
离子 | Na+ | SO42 | NO3 | H+ | Cl |
浓度/(mol·L1) | 5.5×103 | 8.5×104 | y | 2.0×104 | 3.4×103 |
①SO2和NaClO2溶液反应的离子方程式是_________________。
②表中y =______。