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【题目】汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。

(1)已知 4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol1

①该反应在________________(填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。

②对于该反应,改变某一反应条件(温度T1>T2),下列图象正确的是_______(填序号)。

③某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为__________;两种方式达平衡时,N2的体积分数:甲______乙( 填“>、=、<或不确定”,下同),NO2的浓度:甲______乙。

(2)柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。

①375℃时,测得排出的气体中含0.45 mol O2和0.0525 mol CO2,则Y的化学式为________。

②实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是__________________。

【答案】低温 CD 10 > > N2O 2NO2 N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定。

【解析】

⑴该反应ΔS < 0,ΔH < 0,根据ΔG = ΔH-TΔS< 0的结论;根据化学平衡移动来思考;③根据三步走思维来进行计算,用建模思想思考加压平衡移动,浓度变化。

⑵①模拟尾气中一氧化氮的物质的量0.025mol,模拟尾气中O2的物质的量为0.5mol,测得排出的气体中含0.45 mol O2,说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05mol,同时测得0.0525 mol CO2,而图中参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为:0.025mol×(8%+16%)=0.006mol,根据氧守恒,生成一氧化二氮的物质的量为:0.05×2+0.006-0.0525×2=0.001mol,根据氮守恒可知氮气的物质的量为进行计算得出了结论。

②NO2主要存在2NO2 N2O4的反应,不便于定量测定。

⑴①该反应ΔS < 0,ΔH < 0,ΔG = ΔH-TΔS< 0,则反应在低温下能自发进行,故答案为:低温。

②A选项,升温,则正逆反应速率都升高,故A错误;

B选项,根据先拐先平衡,数字大,则T2 > T1,故B错误;

C选项,加压,平衡正向移动,二氧化碳量增加,体积分数增大,画一条与y轴的平行线,从下到上,降温,平衡向放热方向移动即正向移动,故C正确;

D选项,加压,平衡常数不变,平衡常数只与温度有关,故D正确。

综上所述,答案案为CD。

③

,则该反应的平衡常数为10;甲相当于2个容器的乙,再缩小容器体积,加压,平衡正向移动,N2增加,体积分数增大,因此N2的体积分数:甲 > 乙,甲中NO2的浓度在乙中2倍基础上减少,平衡移动是微弱的,因此NO2的浓度:甲 > 乙,故答案为:10; >;>。

⑵①模拟尾气中一氧化氮的物质的量0.025mol,模拟尾气中O2的物质的量为0.5mol,测得排出的气体中含0.45 mol O2,说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05mol,同时测得0.0525 mol CO2,而图中参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为:0.025mol×(8%+16%)=0.006mol,根据氧守恒,生成一氧化二氮的物质的量为:0.05×2+0.006-0.0525×2=0.001mol,根据氮守恒可知氮气的物质的量为:,所以16%对应的是氮气,而8%对应是一氧化二氮;故答案为:N2O。

②实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是2NO2 N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定,故答案为:2NO2 N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定。

练习册系列答案
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【题目】某化学兴趣小组用中和滴定法测定一瓶烧碱溶液的浓度(该烧碱溶液中不含与酸反应的杂质),测定过程如下:

a.将锥形瓶置于酸式滴定管下,锥形瓶下垫一张白纸;

b.分别取25.00mL酸、碱滴定管各一支,洗涤并用待装液润洗;

c.打开酸式滴定管旋塞开始滴定直到终点,记录下终点时滴定管上的读数;

d.取一个用蒸馏水洗净的锥形瓶,从碱式滴定管中放出20.00mL待测碱液于锥形瓶中,滴入2至3滴酚酞试液;

e.碱式滴定管中加入待测烧碱溶液,酸式滴定管中加入0.1000mol·L-1的稀盐酸标准溶液,并将两支滴定管尖嘴部分的气泡均赶尽,记下液面刻度;

f.再重复上述操作2次。

三次测定获得的数据如下表:

实验次数

待测液体积(mL)

标准盐酸体积(mL)

滴定前读数

滴定后读数

1

20.00

0.45

24.40

2

20.00

2.20

26.25

3

20.00

0.10

17.10

(1)上述实验操作的正确顺序是___(填字母序号)。

(2)实验中,除用酚酞作指示剂外,还可以选用___作该实验的指示剂,在锥形瓶下垫一张白纸的作用是___。

(3)如何判断滴定达到了终点?___

(4)根据实验数据,计算待测碱液的浓度为___mol·L-1(保留两位小数)。

(5)下列操作中可能使所测烧碱溶液的浓度数值偏低的是___。(填正确答案标号)

A.操作b中,未润洗酸式滴定管

B.操作e中,碱式滴定管尖嘴处的气泡未赶出,而取液后其尖嘴处的气泡消失了

C.操作d中,装碱液时,锥形瓶中还有少量蒸馏水

D.操作c中,滴定终点时发现酸式滴定管尖嘴处悬挂着一滴溶液

E.酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定结束时俯视读数

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