题目内容
17.工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应:CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=a kJ/mol在温度T1和T2时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的密闭容器中,测得n(CH4)随时间变化数据如下表:
温度 | 时间/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | … | 0.15 |
A. | 10 min内,T1时υ(CO2)比T2时小 | B. | 温度:T1>T2 | ||
C. | a<0 | D. | 平衡常数:K(T1)<K(T2) |
分析 A.由表格中的数据结合v=$\frac{△c}{△t}$来计算υ(CH4);
B.温度升高,反应速率加快;
C.温度升高,甲烷剩余量增多,说明反应向左进行,正反应放热;
D.反应进行的越彻底,则平衡常数越大.
解答 解:A.10 min内,T1时υ(CH4)=$\frac{\frac{0.15mol}{1L}}{10min}$=0.015mol•L-1•min-1,T2时时υ(CH4)=$\frac{\frac{0.2mol}{1L}}{10min}$=0.02mol•L-1•min-1,T1时υ(CH4)比T2时小,故A正确;
B.温度升高,反应速率加快,因此T2>T1,故B错误;
C.温度升高,甲烷剩余量增多,说明反应向左进行,正反应放热,所以a<0,故C正确;
D.T1时反应进行的更为彻底,因此平衡常数更大,K(T1)>K(T2),故D错误;
故选:BD.
点评 本题主要考查外界条件对化学反应速率以及平衡移动原理及其应用,难度中等以上,注意灵活运用所学知识.
练习册系列答案
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溶解度/(g/100g水)
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为MnO2+H++e-=MnOOH
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn0.05g.(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过加热浓缩、冷却结晶分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、C粉和MnOOH,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是空气中加热.
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4•7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为Fe3+,加碱调节至pH为2.7时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为6时,锌开始沉淀(假定Zn2+QUOTE浓度为0.1mol/L).
溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
(1)该电池的正极反应式为MnO2+H++e-=MnOOH
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn0.05g.(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过加热浓缩、冷却结晶分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、C粉和MnOOH,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是空气中加热.
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4•7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为Fe3+,加碱调节至pH为2.7时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为6时,锌开始沉淀(假定Zn2+QUOTE浓度为0.1mol/L).
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