时间:2017-07-18 01:27:36
1、填空题 二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
根据图示回答下列问题:
①将2.0mol?SO2和1.0mol?O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数表达式为:__________;等于____________。
②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)?△H=-574?kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?△H=-1160?kJ·mol-1
若用标准状况下4.48L?CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为______kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox?3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示: 请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式___________(不必配平)。
参考答案:(1)①k=c2(SO3)/c(O2) c2(SO2) ;?800 L·mol-1?;② =
(2)1.60NA(或1.6NA) ;173.4。
(3)MFe2Ox+SO2MFe2O4+S
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 已知:
则的△H是
[? ]
A.-824.4kJ/mol
B.-627.6kJ/mol
C.-744.7kJ/mol
D.-169.4kJ/mol
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(s、灰)Sn(s、白) △H3=+2.1kJ/mol
下列说法正确的是
[? ]
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为______;
(2)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响,实验结果如图2所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图象中T1和T2的关系是:T1______T2(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是______(填字母标号),
③在起始体系中加入N2的物质的量为______mol时,反应后氨的百分含量最大.若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=______;
(3)N2O3是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应:2N2O3?4NO2(g)+O2△H>0下表为反应在某温度下的部分实验数据则50s内NO2的平均生成速率为______
V/s | 0 | 50 | 100 c(N2O3)/mol?L-1 5.00 3.52 2.48 |
参考答案:(1)17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的焓变=14(180.5kJ?mol-1×2+92.4kJ?mol-1×2-483.6×3)=226.3?kJ?mol-1,故答案为:226.3?kJ;?
(2)①反应为放热反应,温度升高化学平衡向着吸热方向进行,从T1到T2反应物氮气的量增加,故T1<T2,故答案为:<;
?②b点代表平衡状态,c点又加入了氢气,故平衡向右移动,氮气的转化率增大,故答案为:c;
?③当氮气和氢气的物质的量之比为1:3达平衡状态时,氨的百分含量最大,平衡点时产物的产率最大,据图示,当平衡时氢气的物质的量为n,故加入N2的物质的量为n3,当n=3mol反应达到平衡时,H2的转化率为60%,故起始氮气浓度为1mol/l,变化的氢气浓度为1.8mol/l,变化的氮气浓度为0.6mol/l,平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l,据k=[NH3]2[H2]3?[N2]=1.221.23?0.4=2.08?(mol?L-1)-2,故答案为:n3;?2.08(mol?L-1)-2;
(3)①50s内N2O3的浓度变化量为1.48mol?L-1,故NO2的浓度变化量为2.96mol?L-1,据v=△c△t=2.96mol/l50s=0.0592mol?L-1?s-1,故答案为:0.0592mol?L-1?s-1;?
②氢氧燃料电池中,氢气做负极,发生失电子成为氢离子的反应,在熔融盐Na2CO3的作用下,电极反应为:H2+CO32-═CO2+H2O+2e-,故答案为:H2+CO32-═CO2+H2O+2e-.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 己知?25℃、101kPa条件下:
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3,△H=-2834.9kJ?mol-1
4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3,△H=-3119.1gkJ?mol-1
由此得出的正确结论是( )
A.等质量的O2比O3的能量低,由O2变O3为放热反应
B.等质量的O2比O3的能量低,由O2变O3为吸热反应
C.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应
D.O2比O3稳定,由O2变O3为吸热反应
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般