题目内容

(16分)在密闭容器中进行:

反应①  Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)     △H1= a kJ·mol-1

反应②  2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)         △H2= b kJ·mol-1

反应③  2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s)          △H3

(1)△H3=                        (用含a、b的代数式表示)

(2)反应①的化学平衡常数表达式K=               ,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2L密闭容器中进行反应①,Fe和CO2的起始量均为2.0mol,达到平衡时CO2的转化率为            ,CO的平衡浓度为               

(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是CO2浓度的两倍,则a       0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其它条件不变时,可以采取的措施有         (填序号)。

A.缩小反应器体积                   B.再通入CO2

C.升高温度                             D.使用合适的催化剂

(4)下列图像符合反应①的是       (填序号)(图中ν是速率、为混合物中CO含量,T为温度)。

 

 

(16分)

(1)(2a+b)kJ·mol-1(2分)(没有单位扣1分)

(2)c(CO)/c(CO2)(2分);50% (2分);0.5 mol·L-1 (2分)

(3)>(2分);BC(4分,漏选1个扣2分,错选/多选均不得分)

(4)C(2分)

解析:

 

练习册系列答案
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(2013?临沂一模)2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.

(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
催化剂
2CO2(g)+N2(g).在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图1所示.
据此判断:
①该反应的△H
0(填“>”、“<”).
②在B温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=
0.05mol/(L?s),
0.05mol/(L?s),

③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,图2示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
bd
bd
 (填代号).
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.
例如:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式
CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ/mol
CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ/mol

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.图3是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.催化剂b表面发生的电极反应式为
CO2+2H++2e-=HCOOH
CO2+2H++2e-=HCOOH

③常温下,0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOOH的电离常数Ka=
10-7
10-7

2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。

汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2+N2。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如下图所示。据此判断:

(1)该反应为        反应(填“放热”或“吸热”):在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)=          ;(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

(3)某科研机构,在t1℃下,体积恒定的密闭容器中,用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度(具体数据见下表,CO2和N2的起始浓度为0)。

时间/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)/xl0-4 mol L-1

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

c(CO)/xl0-3 mol L-1

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

 

t1℃时该反应的平衡常数K=               ,平衡时NO的体积分数为           

(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是       (填代号)。(下图中v、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)

(5)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。

已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)    △H=-867.0 kJ • mol-1

2NO2 (g) N2O4 (g)                    △H=-56.9 kJ • mol-1

H2O(g) = H2O(l)                           △H=-44.0 kJ • mol-1

写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式           

 

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