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研究NO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

利用反应6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12 H2O(g)可处理NO2。700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的NO2和NH3, 反应过程中测定的部分数据见下表

反应时间/min

n(NO2)/mol

n(NH3)/ mol

0

1.20

1.60

2

0.90

 

4

 

0.40

(1)反应在2min内的平均速率为v(NH3)=               4min该反应达到平衡状态,则该反应的平衡常数K的表达式为             ,NO2的转化率为            

(2)700℃ ,将NO2与NH3以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是       

a.体系压强保持不变

b.混合气体颜色保持不变

c.体系密度保持不变

d.每消耗1 mol NO2的同时生成2 mol H2O

 

【答案】

(1)0.10mol/(L·min)       C7(N2) ·C12(H2O)/ C6(NO2) ·C8(NH3)   75%  (2)   ab

【解析】

试题分析:由方程式可知反应物和生成物的反应计量数之和不相等所以压强不变时达到平衡状态;混合气体的颜色保持不变也表明达到平衡状态;因为反应物和生成物均为气体,气体的质量不变容器的体积不变所以体系的密度始终不变。

考点:化学反应速率、化学平衡常数及转化率、化学平衡状态的确定。

 

练习册系列答案
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二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也会给大气带来严重污染,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一.
(1)汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体,其中
NO2、SO2
NO2、SO2
能导致酸雨的形成;目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器,可以有效的将尾气中的有害气体转化.如:
CO(g)+NO2(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-akJ?mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1(b>0)
据此回答:若用标准状况下3.36升CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为
0.3
0.3
mol,放出的热量为
3(2a+b)
80
3(2a+b)
80
kJ(用含有a和b的代数式表示).
(2)在火力发电厂产生的废气中含有SO2、N2、CO等气体,为除去SO2,常用Ca(OH)2悬浊液洗涤废气,为了废物利用,再通入空气使反应产物转化为石膏(CaSO4?2H2O).写出有关的化学反应方程式
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O、2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O、2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O

(3)硫酸工业生产中,SO2催化氧化生成SO3
2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g)△H=-196.kJ?mol-1
某温度下达到平衡时,SO2的体积百分含量与体系的总压强的关系如图所示:
据此图回答下列问题:
①平衡状态由A变到B时,反应体系
释放
释放
(填“吸收”或“释放”)能量.
②将5molSO2和7molO2通入10L密闭容器中,平衡时体系的总压强为0.1MPa.该反应在该温度下的平衡常数等于
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(2013?闵行区二模)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
I.利用反应:6NO2+8NH3
催化剂
7N2+12H2O处理NO2
II.一定条件下NO2与SO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)-Q.
III.CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)对于I中的反应,120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2)=
0.015mol/(L?min)
0.015mol/(L?min)

(2)对于II中的反应,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
bc
bc
(选填编号).
a.体系压强保持不变            b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变    d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果Ⅱ中反应的平衡常数K值变大,该反应
a
a
(选填编号).
a.一定向正反应方向移动     b.平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动     d.平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)对于Ⅲ中的反应,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图示.该反应是
放热
放热
反应(填“放热”或“吸热”).实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,简述选择此压强的理由:
在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失.
在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失.
精英家教网研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义.
(1)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体.将体积比为1:2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
 
(填字母).
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.体系中SO3的体积分数保持不变 d.每消耗1mol SO2的同时生成1mol NO测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=
 

(2)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应.该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为
 
(写出一种即可).
(3)如图是MCFC燃料电池,它是以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质.A为电池的
 
(填“正”或“负”)极,写出B极电极反应式:
 

(4)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例).
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应.
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为
 

②用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是
 

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