题目内容
【题目】选择适当的催化剂在高温下可将汽车尾气中的 CO、NO转化为无毒气体。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H1=a kJmol-1
②2NO(g)+2CO(g) N2(g)+ 2CO2(g) H2=b kJmol-1
则反应N2(g)+ O2(g)= 2NO(g)的H=____________kJmol-1(用a、b表示)。
(2)在一定温度下,向1L密闭容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO,发生上述反应②,20S反应达平衡,此时CO的物质的量为1.6 mol。请回答下列问题:
①前20S内平均反应速率v(NO)为 ____________。
②在该温度下反应的平衡常数K=________。
③关于上述反应,下列叙述不正确的是_______(填编号)。
A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.缩小容器的体积,平衡将向右移动
C.在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2,则此时v正>v逆
④已知上述实验中,c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ。若其它条件不变,将0.5 mol NO、2 mol CO投入2 L容器进行反应,请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ。______________
(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线如下图
请回答:前0—10 s 阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是__________________。
【答案】 a-b 0.02mol·L-1·S-1 1.25 AD 尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)
【解析】试题分析:(1)根据盖斯定律,反应N2(g)+ O2(g)= 2NO(g)的H=H1—H2=(a-b)kJmol-1。
(2)①根据三段式进行计算,2NO(g)+2CO(g) N2(g)+ 2CO2(g)
初始浓度(molL1) 0.5 2 0 0
转化浓度(molL1) 0.4 0.4 0.2 0.4
平衡浓度(molL1) 0.1 1.6 0.2 0.4
则前20S内平均反应速率v(NO)=0.4mol/L÷20S=0.02mol·L-1·S-1。
②该温度下反应的平衡常数K=0.2×0.42÷(0.12×1.62)=1.25。
③A、达到平衡时,移走部分CO2,生成物浓度减小,平衡将向右移动,反应物浓度逐渐减小,正反应速率减小,故A错误;B、缩小容器的体积,气体的压强增大,平衡将向右移动,故B正确;C、因为催化剂能同等倍数的增大正反应速率和逆反应速率,所以应选用乙催化剂,故C正确;D、若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2,则浓度商Q=1×0.42÷(0.12×1.62)="4" >K,所以反应向左进行,即v正 < v逆,故D错误。
④将0.5 mol NO、2 mol CO投入2 L容器进行反应,则起始时CO的浓度为1molL1,因为起始浓度变为原反应的1/2,所以反应速率减小,则达到化学平衡的时间变长,因为容积为2L,为原反应的2倍,所以压强减小,平衡向左移动,则c(CO) > 0.8,可画出图像。
(3)催化剂的催化作用需要在一定温度下才能充分体现出来,所以前0—10 s 阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是:尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)。
【题目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子电子排布式:___________________。
(2)d与a反应的产物的分子中中心原子的杂化形式为__________,该分子是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:__________________________________________________________。
(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 | o | p | |
电离能/kJ·mol-1 | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1 509 | 1 561 | |
I3 | 3 248 | 2 957 |
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此,你的解释是__________________________________________________;
(5)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
请回答:
①晶胞中i原子的配位数为________,一个晶胞中i原子的数目为________。