题目内容
【题目】(1)同温同压下,同体积的S18O2和硫化氢气体(H2S)的物质的量之比为_____,质量之比为_____;同温同压下,等质量的S18O2和H2S的密度之比为_____;
(2)现有0.2mol/L的BaCl2溶液,则2L该溶液中含有_____molBa2+;3L该溶液中,Cl﹣的物质的量浓度是_____mol/L,将原溶液取出10mL,稀释到250mL,则所得溶液的物质的量浓度是_____mol/L,向该溶液加入200mL硫酸溶液,恰好将此溶液中的钡离子完全沉淀,则该硫酸溶液的物质的量浓度是_____mol/L,将沉淀过滤后洗涤干燥并称量,所得固体的质量是_____g。
【答案】1:1 2:1 2:1 0.4 0.4 0.08 0.01 0.466
【解析】
(1)同温同压下,同体积的气体物质的量相同,气体的质量之比等于相对分子质量之比;根据质量计算物质的量,密度与体积成反应比,由此分析解答;
(2)2L0.2mol/L的BaCl2溶液中氯化钡物质的量n=cV,氯化钡完全电离得到钡离子物质的量,氯离子浓度=溶质浓度×2,与溶液体积无关,将原溶液取出10mL,稀释到250mL,溶质物质的量不变,据此计算所得溶液的物质的量浓度,向该溶液加入200mL硫酸溶液,恰好将此溶液中的钡离子完全沉淀,Ba2++SO42﹣=BaSO4↓,氯化钡溶液中溶质物质的量等于硫酸物质的量,0.2mol/L×0.01L=0.2L×c(H2SO4),沉淀物质的量和氯化钡物质的量相同,据此计算沉淀质量。
(1)根据阿伏加德罗定律定律,相同条件下,相同体积的任何气体都含有相同的数目的粒子,则同温同压下,同体积的气体物质的量相同,所以同温同压下,同体积的S18O2和硫化氢气体(H2S)的物质的量之比=1:1;根据m=nM可知,气体的质量之比等于相对分子质量之比,质量比=68:34=2:1;等质量的S18O2和H2S的物质的量之比=1/68:1/34=1:2,体积之比为:1:2,所以同温同压下,等质量的S18O2和H2S的密度之比为2:1;
故答案为:1:1;2:1;2:1;
(2)现有0.2mol/L的BaCl2溶液,则2L该溶液中含有BaCl2物质的量=0.2mol/L×2L=0.4mol,则2L该溶液中含有0.4molBa2+,3L该溶液中,Cl﹣的物质的量浓度=0.2mol/L×2=0.4mol/L,将原溶液取出10mL,稀释到250mL,则所得溶液的物质的量浓度c==0.08mol/L,向该溶液加入200mL硫酸溶液,恰好将此溶液中的钡离子完全沉淀,Ba2++SO42﹣=BaSO4↓,氯化钡溶液中溶质物质的量等于硫酸物质的量,0.2mol/L×0.01L=0.2L×c(H2SO4),c(H2SO4)=0.01mol/L,则该硫酸溶液的物质的量浓度是0.01mol/L,沉淀为硫酸钡,质量=0.2mol/L×0.01L×233g/mol=0.466g;
故答案为:0.4;0.4;0.08;0.01;0.466。
【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol1
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:
积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | 75 | 172 | |
活化能/ (kJ·mol1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。
A.K积、K消均增加 B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加 D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
【题目】当发动机工作时,反应产生的NO尾气是主要污染物之一,NO的脱除方法和转化机理是当前研究的热点。请回答下列问题:
(1)已知:2NO(g)+O2 (g) =2NO2(g) △H1= -113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) △H2= -227 kJ/mol
4NO2 (g)+O2(g)=2N2O5(g) △H3= -57 kJ/mol
则 2O3(g)= 3O2(g)是_________反应(填“放热”或“吸热”),以上 O3氧化脱除氮氧化物的总反应是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H4=_______kJ/mol,最后将NO2与_________剂反应转化为无污染的气体而脱除。
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
I | 2NO(g) N2O2(g)(快) | Ea1 | ||
II | N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) | Ea2 |
(2)已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
①表中k1、k2、k3、k4是只随温度变化的常数,温度升高将使其数值_____(填“增大”或“减小”)。
②反应I瞬间建立平衡,因此决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率快慢的是反应II,则反应I与反应II的活化能的大小关系为Ea1____Ea2(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因______________________________________________。
③一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的速率方程为,则k=_______ (用k1、k2、k3表示)。
(3)将一定量的 NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示,从 b 点到 a 点降温平衡将向_____移动。图中 a点对应温度下,NO2的起始压强为 160kPa,该温度下反应的平衡常数Kp= __________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)