题目内容
活性炭可处理大气污染物NO。T℃时,在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉,发生反应生成两种气体A和B,测得各物质的物质的量如下:
|
|
活性炭/mol |
NO/mol |
A/mol |
B/mol |
|
起始状态 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
|
2 min时 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
(1)2 min内,用NO表示该反应的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1。
(2)该反应的化学方程式是______;T℃时,它的平衡常数K=9/16,则2 min时反应______(填“是”或“不是”)平衡状态;已知升高温度时,K增大,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为了提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是______。
(1)0.03
(2)C+2NO
CO2+N2 是 吸热
(3)升高温度
【解析】
试题分析:(1)v(NO)=∆c(NO)/∆t=(0.100mol•L‾1-0.040mol•L‾1)÷2min=0.03 mol·L-1·min-1。
(2)NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B,由表中数据可知,平衡时C(s)、NO、A、B的物质的量变化分别为0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol,故该反应为C+2NO
CO2+N2;2 min时Q=c(CO2)c(N2)/c2(NO)=0.03×0.03/0.042=9/16=K,所以反应是平衡状态;已知升高温度时,K增大,说明升温平衡向右移动,则该反应为吸热反应。
(3)升高温度可以提高反应速率,使化学平衡向右移动,提高NO的转化率。
考点:本题考查化学反应速率的计算、化学平衡的判断、条件对反应速率和化学平衡的影响。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二”五期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)??? ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)??? ⊿H= -1160 kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l)???? △H= -44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式?????????? 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为????????????????????????????????? 。
??? 浓度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)
N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 ?????????????????????? 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为??? ??? (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率?????? (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是?????????? 。请在图中画出30min至40min 的变化曲线。
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随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1) 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H= -1160 kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H= -44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)
N2
(g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
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NO |
N2 |
CO2 |
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0 |
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0 |
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10 |
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0.30 |
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0.40 |
0.30 |
0.30 |
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40 |
0.32 |
0.34 |
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0.32 |
0.34 |
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①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B. 2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min 的变化曲线。
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