题目内容
对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理,可实现绿色环保、节能减排等目的.汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)?催化剂N2(g)+2CO2(g)+Q(Q>0).一定条件下,在一密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式 .
(2)前2s内的平均反应速率υ(N2)= mol/(L?s);达到平衡时,CO的转化率为 .
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a.2υ正(NO)=υ逆(N2)
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中CO的转化率不再发生变化.
(4)采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术,同时吸收SO2和NOx,获得(NH4)2SO4的稀溶液.往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体,
的值将 (填“变大”、“不变”或“变小”)
(5)有物质的量浓度相等的三种铵盐溶液:①NH4Cl ②NH4HCO3 ③NH4HSO4,这三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是 (填编号).
(6)向BaCl2溶液中通入足量SO2气体,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀.用电离平衡原理解释上述现象. .
| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/mol?L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| c(CO)/mol?L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(2)前2s内的平均反应速率υ(N2)=
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a.2υ正(NO)=υ逆(N2)
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中CO的转化率不再发生变化.
(4)采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术,同时吸收SO2和NOx,获得(NH4)2SO4的稀溶液.往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体,
| c(NH4+) |
| c(SO42-) |
(5)有物质的量浓度相等的三种铵盐溶液:①NH4Cl ②NH4HCO3 ③NH4HSO4,这三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是
(6)向BaCl2溶液中通入足量SO2气体,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀.用电离平衡原理解释上述现象.
考点:化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,盐类水解的应用
专题:
分析:(1)依据平衡常数表达式等于生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积书写;
(2)依据反应速率V=
计算一氧化碳的反应速率,结合反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氮气的反应速率,转化率=
×100%;
(3)平衡标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变,据此分析选项中个量的变化;
(4)在(NH4)2SO4溶液中存在水解反应,2NH4++H2O?NH3?H2O+H+,往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体,水解平衡向正方向进行,但铵根的水解率减小,所以
的值将变大;
(5)①NH4Cl ②NH4HCO3 ③NH4HSO4,其中③对水的电离起到抑制作用,①②对水的电离起到促进作用,根据水解程度判断对水的电离的影响分析解答;
(6)根据饱和SO2溶液中电离产生的SO32-很少,因此没有沉淀;加入氨水后,促进H2SO3的电离,SO32-离子浓度增大,有沉淀产生来分析.
(2)依据反应速率V=
| △c |
| △t |
| 消耗量 |
| 起始量 |
(3)平衡标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变,据此分析选项中个量的变化;
(4)在(NH4)2SO4溶液中存在水解反应,2NH4++H2O?NH3?H2O+H+,往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体,水解平衡向正方向进行,但铵根的水解率减小,所以
| c(NH4+) |
| c(SO42-) |
(5)①NH4Cl ②NH4HCO3 ③NH4HSO4,其中③对水的电离起到抑制作用,①②对水的电离起到促进作用,根据水解程度判断对水的电离的影响分析解答;
(6)根据饱和SO2溶液中电离产生的SO32-很少,因此没有沉淀;加入氨水后,促进H2SO3的电离,SO32-离子浓度增大,有沉淀产生来分析.
解答:
解:(1)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)+Q(Q>0),K=
,故答案为:
;
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=
v(CO)=
×
=1.88×10-4mol/(L?s),
CO的平衡转化率=
×100%=25%,
故答案为:1.88×10-4;25%;
(3)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)+Q,
a.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,为正反应速率之比,v正(NO)=2v逆(N2)说明氮气正逆反应速率相同,2v正(NO)=v逆(N2),不能说明反应达到平衡状态,故a错误;
b.反应前后气体质量不变,气体物质的量减小,容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.反应 前后气体质量不变,体积不变,过程中和平衡状态容器中气体的密度都不随时间而变化,不能说明反应达到平衡状态,故c错误;
d.容器中CO的转化率不再发生变化,是平衡标志,故d正确;
故答案为:bd;
(4)在(NH4)2SO4溶液中存在水解反应,2NH4++H2O?NH3?H2O+H+,往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体,水解平衡向正方向进行,但铵根的水解率减小,所以
的值将变大,故答案为:变大;
(5)物质的量浓度相等的三种铵盐溶液:①NH4Cl②NH4HCO3③NH4HSO4,这三种溶液中,其中③对水的电离起到抑制作用,①②对水的电离起到促进作用,所以三种溶液中由水电离出的OH-浓度③中浓度最小,又②NH4HCO3是互相促进水解水解程度更大,则,②对水的电离起到促进作用比①大,所以三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是②①③,故答案为:②>①>③;
(6)因为饱和SO2溶液中电离产生的SO32-很少,因此没有沉淀,加入氨水后,促进H2SO3的电离,SO32-离子浓度增大,有沉淀产生,
故答案为:饱和SO2溶液中电离产生的SO32-很少,因此没有沉淀,而加入氨水后,促进H2SO3的电离,SO32-离子浓度增大,有沉淀产生.
| c(N 2)c(CO 2) 2 |
| c(NO) 2c(CO)2 |
| c(N 2)c(CO 2) 2 |
| c(NO) 2c(CO)2 |
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 3.60×10 -3mol/L-2.85×10 -3mol/L |
| 2s |
CO的平衡转化率=
| 3.60×10 -3mol/L-2.70××10 -3mol/L |
| 3.60×10 -3mol/L |
故答案为:1.88×10-4;25%;
(3)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)+Q,
a.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,为正反应速率之比,v正(NO)=2v逆(N2)说明氮气正逆反应速率相同,2v正(NO)=v逆(N2),不能说明反应达到平衡状态,故a错误;
b.反应前后气体质量不变,气体物质的量减小,容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.反应 前后气体质量不变,体积不变,过程中和平衡状态容器中气体的密度都不随时间而变化,不能说明反应达到平衡状态,故c错误;
d.容器中CO的转化率不再发生变化,是平衡标志,故d正确;
故答案为:bd;
(4)在(NH4)2SO4溶液中存在水解反应,2NH4++H2O?NH3?H2O+H+,往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体,水解平衡向正方向进行,但铵根的水解率减小,所以
| c(NH4+) |
| c(SO42-) |
(5)物质的量浓度相等的三种铵盐溶液:①NH4Cl②NH4HCO3③NH4HSO4,这三种溶液中,其中③对水的电离起到抑制作用,①②对水的电离起到促进作用,所以三种溶液中由水电离出的OH-浓度③中浓度最小,又②NH4HCO3是互相促进水解水解程度更大,则,②对水的电离起到促进作用比①大,所以三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是②①③,故答案为:②>①>③;
(6)因为饱和SO2溶液中电离产生的SO32-很少,因此没有沉淀,加入氨水后,促进H2SO3的电离,SO32-离子浓度增大,有沉淀产生,
故答案为:饱和SO2溶液中电离产生的SO32-很少,因此没有沉淀,而加入氨水后,促进H2SO3的电离,SO32-离子浓度增大,有沉淀产生.
点评:本题考查化学平衡原理的应用及其相关计算,盐类水解的原理和应用,注意盐类水解的实质和把握弱电解质的电离,从影响平衡移动的角度分析水的电离程度是解答的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
相关题目
按分散质微粒大小不同可将分散系分为胶体、溶液和浊液,胶体微粒大小为( )
| A、0.01nm~1nm |
| B、0.1nm~10nm |
| C、1nm~100nm |
| D、10nm~1000nm |
已知:红矾钾(K2Cr2O7)和红矾钠(Na2Cr2O7)的溶解度都随温度的升高而增大.根据溶解度差异,工业上用红矾钠、氯化钾制备红矾钾,反应原理为Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl,实验室模拟工业生产制备红矾钾时,合理的操作步骤是( )
| A、称量、溶解、蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 |
| B、称量、溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 |
| C、溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 |
| D、溶解、蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 |