雾霾严重影响人们的生活,汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2= b kJ·mol-1
③CO(g)+1/2 O2(g)CO2(g) △H3= c kJ·mol-1
④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H4
请回答下列问题:
(1)根据反应①②③,确定反应④中△H4= kJ·mol-1。
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应①的Kp= (用表达式表示)。
(3)下列情况能说明反应②已达平衡状态的是 (填编号)。
A.单位时间内生成1mol NO2的同时消耗了lmol NO
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)试分析高温下不利于反应③自发进行的原因 。
(5)探究反应④中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到如图所示的曲线。试分析实际化工生产中不采用高压的原因 。
(6)探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中起始n(NO)/n(CO)的比值、温度的关系,得到如图2所示的曲线。
①在X、Y、Z三点中,CO的转化率从大到小的顺序是 。
②若保持其他条件不变,请在图中,画出温度为T2(T2<T1)时的变化趋势曲线。
(一)已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)E对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_______ _
(2)B对应温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积与原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=___________________
(二)膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置图如下。
(1)A装置是________________,B装置是____________(填“原电池”或“电解池”)。
(2)N2O5在电解池的______________(填“c极”或“d极”)区生成,其电极反应式为__________________
(3)A装置中通入SO2一极的电极反应式为
(4)若A装置中通入SO2的速率为2.24 L·min-1(标准状况),为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则左侧水的流入速率应为_______________mL·min-1。
W、X、Y、Z分别为H、C、N、O元素。
(1)由XW4、Z2和KOH溶液组成的新型燃料电池中,负极上发生反应的电极反应式为_____________
(2)已知:2YZ2(g) Y2Z4(g) ΔH<0。在恒温恒容条件下,将一定量YZ2和Y2Z4的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示。
①a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是点___________________。
②25 min时,增加了______________(填物质的化学式)___________________mol。
③a、b、c、d四个点所表示的反应体系中,气体颜色由深到浅的顺序是_________________(填字母)。
(一)N2O5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N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 。(填“增大”或“减小”、“不变”)
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
1000 |
c(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为 。
③在T2温度下,反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1。
(二)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1∆H < 0(I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2∆H < 0(II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)=
mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”。
(三)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为
(一)如图所示,甲、乙是电化学实验装置,请回答下列问题:
(1)若甲、乙两个烧杯中均盛放饱和NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式是___________________
②乙中总反应的离子方程式为___________
③若乙中含0.10 mol·L-1NaCl溶液400mL,当阳极产生气体为560mL(标准状况下)时,溶液的pH= (假设溶液体积变化忽略不计),转移电子的个数为
(二)(1)与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为
(2)某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态K2CO3为电解质。写出该燃料电池负极的电极反应式:
(三)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol;
2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0 kJ/mol;
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ/mol。
尾气转化的反应之一为NO和CO生成N2和CO2,则该反应的热化学方程式为:
现用18.4 mol·L-1的浓硫酸来配制450mL 0.2 mol·L-1的稀硫酸,可供选择的仪器有:
①玻璃棒 ②烧杯 ③胶头滴管 ④量筒 ⑤托盘天平
(1)上述仪器在配制过程中不需要用到的是__________________(填序号)除上述仪器外,尚缺最重要的仪器是
(2)计算所需浓硫酸的体积为___________mL。(精确到一位小数)
(3)实验中用到玻璃棒,其作用分别是:___________、__________。
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤:
①量取 ②计算 ③稀释 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却。
其正确的操作顺序为:②→①→③→_________→_________→_________→_________→④(填序号)
(5)在配制过程中,下列操作可引起所配溶液浓度偏低的有____________(填序号)
①定容时,仰视刻度线。
②未冷却至室温就转移到容量瓶中。
③容量瓶中含有少量蒸馏水。
④未洗涤稀释浓硫酸时用过的烧杯和玻璃棒。
⑤定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。