在恒温条件下起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H2=-92.4kJ/mol ,有关数据及特定平衡状态见下表。
容器 | 起始投入 | 达平衡时 | ||
甲 | 2molN2 | 3molH2 | 0molNH3 | 1.5molNH3 |
乙 | amolN2 | bmolH2 | 0molNH3 | 1.2molNH3 |
(1)若平衡后同种物质的体积分数相同,起始时乙容器通入的N2的物质的量为 ,起始时乙中的压强是甲容器的 倍,乙的平衡常数为
(2)恒容密闭容器中可以发生氨气的分解反应,达平衡后,仅改变下表中反应条件x,下列各项中y随x的增大而增大的是 (选填序号)。
| a | b | c | d |
x | 温度 | 温度 | 加入H2的物质的量 | 加入氨气的物质的量 |
y | 混合气体的平均相对分子质量 | 平衡常数K | 混合气体的密度 | 达平衡时氨气的转化率 |
(3)研究在其他条件不变时,改变起始物氢气的物质的量对反应的影响,实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量):
像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)。
②a、b、c三点中,N2转化率最高的是 (填字母)。
③若容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1molN2,3molH2,经过5min反应达到平衡时H2的转化率为60%,则NH3的反应速率为 。保持容器体积不变,若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则Q_________110.88kJ(填“>”、“<”或“=”)。
汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源:
(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol﹣1,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为 kJ•mol﹣1;
(2)空燃比过小易产生CO.有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.判断该设想是否可行 ,并说出理由
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)⇌N2(g)+xCO2 (g)△H=﹣b kJ•mol﹣1.若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是 ;
A.增加排气管长度 B.增大尾气排放口 C.升高排气管温度 D.添加合适的催化剂
(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g).
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图2所示的曲线.催化装置比较适合的温度和压强是 ;
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图3所示.则前10s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是 ;
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO初始浓度 (mol•L﹣1) | CO初始浓度 (mol•L﹣1) | 催化剂的比表面积 (m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
根据坐标图4,计算400K时该反应的平衡常数为 ;
三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O − 4e– = O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-=Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向0.1molCH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中C(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)