汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是 %(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L,此时反应 (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是 .
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是 (填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数 (填“变大、“变小”或“不变)
(14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消除氮氧化物的方法如下:
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)方法一:CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3:1,用22.4L(标准状况下)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出1013.5KJ的热量,则ΔH2为______;写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
(2)方法二:活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,只生成甲和乙,甲和乙均为参与大气循环的气体,且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
![]() 时间/min |
NO |
甲 |
乙 |
0 |
0.200 |
0 |
0 |
10 |
0.116 |
0.042 |
0.042 |
20 |
0.080 |
0.060 |
0.060 |
30 |
0.080 |
0.060 |
0.060 |
由以上信息可知:
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃,达到平衡后,若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1,
则该反应的ΔH_______ 0 。(填">"、"<"、"=")
(3)方法三:NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
(4)方法四:ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下:
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是。
下图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C为空气中能够支持燃烧的气体单质、D为黄绿色气体单质、E为日常生活中最常见的金属单质,其余为化合物。它们存在如下转化关系,反应中生成的水及次要产物均已略去。
(1)写出有关物质的名称:B,F。
(2)若反应①是在加热条件下进行,则A是(填化学式);
若反应①是在常温条件下进行,则A是(填化学式)。
(3)写出B与MnO2共热获得D的离子方程式。
(10分)实验室要用12.5 mol/L的浓盐酸配制1.0 mol/L的稀盐酸100 mL。
(1)要配制上述溶液,需用量取12.5 mol/L的浓盐酸mL。
(2)配制过程中,除(1)中所选仪器、以及烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的仪器有。
(3)A、B是配制溶液时可能用到的二种仪器的一部分,请根据提供的情景按要求回答问题。
若按B中视线观察液面,则还需要继续进行的操作是;此操作完毕时,配制溶液的浓度(填偏高、偏低、相符)。
X、W、Y、Z分别代表原子序数依次减小的四种短周期元素,它们满足以下条件:X原子L层电子数是其最外层电子数的2倍;W原子K、L层电子数之和比L、M层电子数之和多1个电子;Y是地壳中含量最多的元素;Z是常见的非金属元素,其一种单质能够导电。请填空:
(1)X元素在元素周期表中的位置。原子结构示意图为。
(2)Y和Z组成的一种其原子个数比为2:1的化合物化学式:。
(3)W与Y可组成一种其原子个数比为1:1的化合物A,写出该化合物A的名称:;Y和Z组成的一种化合物B,写出该化合物B与化合物A反应的化学方程式。
某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为__________。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为____________,总反应的离子方程式为_________________________________。
(3)若开关K与b连接,下列说法正确的是(填序号)______________。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(4)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为。