题目内容
汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1
)2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.5kJ•mol-1(条件为使用催化剂)
已知:2C(s)+O2(g)
2CO(g)△H=﹣221.0kJ•mol-1
C(s)+O2(g)
CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol-1
则N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H = kJ•mol-1。
(2)T ℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-4 mol/L | 10.0 | 4.50 | c1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/10-3 mol/L | 3.60 | 3.05 | c2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
则c2合理的数值为 (填字母标号)。
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80
(3)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
i | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
ii | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
iii | 900 | a | b | c | d | t |
若a=2,b=1,则c= ,达平衡时实验组ii中H2O(g)和实验组iii中CO的转化率的关系为αii(H2O) αiii(CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(4)二甲醚是清洁能源,用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比
的变化曲线如图1所示。
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① a、b、c按从大到小的顺序排序为 。
② 根据图象可以判断该反应为 反应(填吸热或放热)。
(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池
,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2-。
① 负极的电极反应式为 。
② 以上述电池为电源,通过导线连接成图2。若X、Y为石墨,a为2 L 0.1 mol/L KCl溶液电解一段时间后,取25 mL 上述电解后的溶液,滴加0.4 mol/L醋酸得到图3曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。根据图2计算,上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为 g。
| A. | 标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为1NA | |
| B. | 常温常压下,7.1g Cl2与足量的Fe充分反应,转移的电子数目为0.3 NA | |
| C. | 通常状况下,NA 个CO2分子占有的体积为22.4L | |
| D. | 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,1L溶液中含有Cl-个数为1 NA |
信息提示:以下反应均在150℃发生
2HI(aq)?H2(g)+I2(g )△H1
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)△H2
2H2SO4(l)?2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)△H3
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H4
请回答下列问题:
(1)△H4与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H4=2△H1+2△H2+△H3.
(2)该制氢气技术的优点是物质循环利用,能源来自太阳能,无污染且取之不尽用之不竭(两个要点,一个是物质循环、一个是能量),若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行,则△H<0(填“>”,“<”或“=”).
(3)在某温度下,H2SO4在不同催化剂条件下分解产生氧气的量随时间变化如图2所示.则下列说法正确的是BD.
A.H2SO4分解反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea( B )>Ea(C )
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明该反应已经达到平衡
C.0~4小时在A催化剂作用下,H2SO4分解的平均速率v(O2)=1250mol•h-1
D.不同催化剂的催化效果不同,是因为活化分子百分数不相同
(4)对于反应:2HI(g)?H2(g)+I2(g),在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
| t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
| x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
| x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
②上述反应中,正反应速率为v正=k正•x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆•x(H2)•x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为k逆=$\frac{K正}{K}$(以K和k正表示).若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=1.95×10-3min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用图3表示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为A、E(填字母)