研究NOx(氮的氧化物)SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。(1)下图是反应过程中能量示意图。该反应的焓变(2)一定条件下,通过可以实现燃煤烟气
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研究NOx(氮的氧化物)SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。 (1)下图是反应过程中能量示意图。
该反应的焓变 (2)一定条件下,通过可以实现燃煤烟气中硫的回收。某研究小组向2L某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中通入CO和SO2,10分钟后测得容器CO2的物质的量为0.9mol。 ①求以v(CO2)表示的反应速率为 。 ②该反应的平衡常数的表达式为:K= 。 ③若想加快正反应速率的同时提高SO2的转化率,可以采用的方法是 。 (3)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。 已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为 。 |
答案
(1)-234.0(2分) (2)①0.045 mol·L-1·min-1 (2分,没写单位不得分) ② (2分) ③加压(或者增加CO浓度) (2分) (3)1:7(2分) |
解析
试题分析:(1)由图示知该反应为放热反应,故该反应焓变△H=-(368.0-134.0)kJ/mol=-234.0kJ、mol。(2)①v(CO2)=0.9mol÷(2L×l0min)=0.045mol/(L·min);②固体浓度视为常数,不计入平衡常数表达式,因此可利用反应方程式直接写出该反应的平衡常数表达式;③因正反应是气体体积减少的放热反应,因此可采取加压或增加CO的浓度来提高正反应速率且同时提高SO2的转化率。(3)利用题给反应条件知,每产生22.4 L标准状况下CO2,必有2mol氮的氧化物气体被吸收且混合气体的质量为88 g(放出CO2的质量与溶液增加质量的和),设88 g混合气体中含有NO、NO2的物质的量分别为。xmol、ymol,利用分析,结合题中数据可得:x+y=2、30x+46y=88,两式联立解得x="0.25" mol、y=1.75mol,故混合气体中V(NO):V(NO2)=n(NO):n(NO2)=0.25:1.75=1:7。 |
举一反三
向某密闭容器中加入0.15mol/L A、0.05mol/L C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示[t0时c( B)未画出,t1时增大到0.05mol/L]。乙图为 t2时刻后改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
(1)若t4时改变的条件为减小压强,则B的起始物质的量浓度为 mol/L; 该反应的平衡常数表达式为K= 。 (2)若t5时改变的条件是升温,此时v(正) > v(逆),平衡常数K的值将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)若 t1= 15s,则t0~ t1阶段以C 浓度变化表示的平均反应速率为v(C)= mol/L·s。t3时改变的某一反应条件可能是 (选填序号)。 a.使用催化剂 b.增大压强 c.增大反应物浓度 d.降低产物浓度 (4)若A的物质的量减少0.02mol时,容器与外界的热交换总量为a kJ,写出该反应的热化学方程式 。 |
某恒容密闭容器中的反应X(g)+Y(g)Z(g) △H<0分两步进行: X(g)+Y(g)W(g) △H>0和W(g)Z(g) △H<0。下列图示有关该反应的信息不合理的是
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已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。某温度下的平衡常数为400。此温度下,在体积恒定的密闭容器中加入一定量的CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
| CH3OH
| CH3OCH3
| H2O
| 浓度/mol·L-1
| 0.44
| 0.6
| 0.6
| 下列叙述中正确的是 A.该反应的平衡常数表达式为K=[c(CH3OCH3)×c(H2O)]/c(CH3OH) B.此时正、逆反应速率的大小:υ正<υ逆 C.若经10min后反应达到平衡,此时c(CH3OH)=0.04mol/( L·min) D.0~10min内平均反应速率υ(CH3OH)=1.6mol/(L·min) |
I.设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。反应 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K)
| K1
| K2
| 973
| 1.47
| 2.36
| 1173
| 2.15
| 1.67
| (1)现有反应③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),这是一个 (填“吸”或“放”)热反应,要使平衡③向右移动,可采取的措施有 (填序号)。 A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积 C.降低温度 D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量 (2)若反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行;Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他条件均相同),则两者的反应速率 (填序号)。 A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断 II.(1)钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。请配平主要反应的方程式: □Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH (2)钢铁经冷、浓HNO3处理后“钝化”能达到防腐目的,不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如图。
①图示可知,分析HNO3与铁反应的规律是 。 ②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其可能的原因是 。 (3)金属(M)的腐蚀是因为发生反应:M-ne-→Mn+,除了上述表面处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号) A.在铁中掺入铬等金属制成不锈钢 B.在铁制品表面镀锌 C.提高铁中含碳量,制成生铁 D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连 |
一定条件下,容积为2 L的密闭容器中,通入2 mol N2、3 mol H2进行反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),20 min后,N2的物质的量为1.9 mol,1 h后测得容器内气体的压强不再改变,且为反应开始时压强的0.8倍,则下列叙述正确的是( )A.1 h后反应进行完全,容器中的N2浓度为0.55 mol·L-1 | B.前20 min用NH3表示的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1 | C.增加H2的浓度或降低温度,平衡将向正反应方向移动,且反应速率均加快 | D.当容器内压强不改变时,说明反应已达到平衡状态 |
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