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)/xl0-4mol L-1 |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)/xl0-3mol 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正、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=-867.0kJ • mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g) △H=-56.9kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H=-44.0kJ • 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 。
已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5 kJ/mol
④C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是。
(2)C的燃烧热为。
(3)CO的燃烧热为__________;其热化学方程式为__________________________。
(每空2分,共10分)用于分离或提纯物质的方法有:A蒸馏(分馏) B萃取 C.过滤 D.重结晶 E.分液。下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪一种方法最合适?(填方法的标号.)
(1)分离四氯化碳与水的混合物
(2)分离汽油和煤油
(3)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒
(4)分离碘水中的碘单质
(5)分离提纯氯化钠和硝酸钾混合物中的硝酸钾
(每空2分,共10分)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体8.96L,质量为16g。此混合物中CO和CO2的物质的量比是,CO的体积分数是,CO的质量分数是,C和O的原子个数比是,混合气体的平均摩尔质量是
写出下列反应的离子方程式
(1)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合
(2)碳酸钠溶液与稀盐酸混合
(3)氢氧化钡溶液与稀硫酸混合
取7.8克过氧化钠投入足量水中,完全反应后,溶液的体积为1L,
求 :
(1)发生反应的离子方程式
(2)生成气体在标准状况下的体积。
(3)所得溶液中NaOH的物质的量浓度。