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1、填空题 (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法是:催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知:
时间:2017-02-02 05:21:35
1、填空题 (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法是:催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/akgwa2kwqwp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是 。
(2)在压强为0.1 Mpa条件,将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ug0cnlrarpx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为________________。
②若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是________。
A.升高温度
B.将CH3OH从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
(3)某研究小组在实验室研究某催化剂效果时,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/qzx44gdqanx.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
①若不使用CO,温度超过775 ℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为________;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/wqta3zchc4p.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式________________。
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为________________________。
参考答案:(1)N2(g)+2H2O(g)===2NO(g)+2H2(
本题解析:
试题分析:(1)化学反应方程式为N2+2H2O===2NO+2H2,由图600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/d2sbj1zea2v.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">可知,ΔH=945+4×463-2×630-2×436=+665 kJ·mol-1,故热化学方程式为N2(g)+2H2O(g)===2NO(g)+2H2(g) ΔH=+665 kJ·mol-1;
(2)由热化学方程式CO(g)+2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ug0cnlrarpx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g) ΔH<0可知,平衡常数K=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/5s5tyy0wpvu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;欲增大甲醇产率,则应使该平衡正向移动,升高温度,平衡向着吸热的方向移动,该平衡逆移, 将CH3OH从体系中分离,可使平衡正移,充入He,使体系总压强增大,该平衡不移动,故选择B;
(3)①由图可知,若不使用CO,温度超过775 ℃,发现NO的分解率降低,则该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在850-900℃之间;
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染,C2H6与NO2反应,生成无污染的N2和CO2,反应方程式为4C2H6+14NO2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/upouzxnismg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">8CO2+7N2+12H2O;
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池,由图可知,石墨Ⅰ为燃料电池的负极,负极失电子,生成一种氧化物Y,电极反应为NO2+NO3--e-===N2O5。
考点:热化学方程式的书写,平衡常数的计算,化学平衡的移动,图像的描述,化学反应方程式的书写,电极反应的书写
本题难度:困难
2、简答题 合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.从天然气获得合成气过程中可能发生为:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/4v45usp42ta.png\">
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应中处于平衡状态的时间为______;10min时,改变的外界条件可能是______.
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变.已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象.
(3)反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)800℃时,反应的化学平衡常数K=1.0.
①某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
| CO | H2O | CO2 | H2 0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol 此时反应中正、逆反应速率的关系式是______(填代号). a.v(正)>v(逆)b.v(正)<v(逆)c.v(正)=v(逆)d.无法判断 ②800℃时,向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2O,求达到平衡时CO的转化率. 参考答案:(1)由图可知,由图可知,在5~10分钟、12分钟后,甲烷浓 本题解析: 本题难度:简单 3、填空题 (17分)利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气,反应为:CH4(g)+H2O(g) 参考答案:(17分)(1)C(碳)(1分) 2 本题解析: 本题难度:困难 4、选择题 对于一个恒容密闭容器中进行的可逆反应:mA(气)+nB(气) 参考答案:C 本题解析: 本题难度:一般 5、选择题 在一定温度下,固定体积为2 L密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)
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