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(10分)汽车尾气里含有的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:...

(10分)汽车尾气里含有的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)满分5 manfen5.com2NO(g)ΔH>0,已知该反应在2 404,平衡常数K=64×10-4。请回答:

(1)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则N2的反应速率为_____________________。

(2)为了减少汽车尾气中有害气体的排放,在现实生活中你认为可以采取的措施有         

A.采用耐高温的陶瓷发动机,以提高内燃机的工作温度

B.为了避免上述反应,不使用空气,改用纯氧气

C.在排气管中安装高效催化剂,将有害气体转化为无害气体

D.将燃油车改换成电动车

(3)将一定量的N2、O2的混合气体充入恒容密闭容器中,下图变化趋势正确的是____________(填字母序号)。

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(4)将一定量的N2、O2的混合气体充入恒温密闭容器中,分别在不同的压强P1、P2(P1>P2)下达到平衡,请画出N2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图。(不同压强下的曲线要有相应的标识)

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(1)0.05mol/(L·min)或0.05mol·L-1·min-1 (2)CD; (3)AC; (4)   【解析】 试题分析::(1)5分钟内,△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,由N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)可知△n(N2)=0.5mol,v(N2)===0.05mol/(L•min); (2)A、高温能加快化学反应速率,不能改变反应历程,因此不能减少汽车尾气中有害气体的排放,A错误;B、改用纯氧气,增大氧气的浓度,N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)的平衡正向移动,产生更多的NO,B错误;C、在排气管中安装高效催化剂,将NO转化为N2,减少了空气污染,C正确;D、电动车清洁环保,不会产生尾气,D正确;答案为:CD; (3)A、该反应的正反应为吸热反应,则升高温度平衡向正反应进行,平衡常数增大,A正确;B、加入催化剂,反应速率增大,但平衡不发生移动,B错误;C、升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,C正确;答案为:AC; (4)N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)为等体积的反应,压强对化学平衡无影响,因此平衡时氮气的转化率相等,增大压强可以加快化学反应速率,缩短达到平衡所用的时间,N2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图为: 考点:考查化学反应速率的定量表示方法、化学平衡的影响因素。  
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考点分析:
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(8分)

(1)已知下列各反应的焓变

Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)         H1 = -12068 kJ/mol

Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)                     H2= -6351 kJ/mol

C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)                   H3 = -3935 kJ/mol

试求:   CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)   H=________

(2)已知下列各反应的焓变

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)                ΔH1= -2830 kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)                 ΔH2= -2858 kJ/mol

C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)     ΔH3=-1370 kJ/mol

试求:   2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)  ΔH=________。

 

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(8分)能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质。一定条件下,在体积为2 L的密闭容器中,1mol一氧化碳与2mol氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):

CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)  H<0

根据题意完成下列各题:

反应达到平衡时,平衡常数表达式K=              ,升高温度,K值              (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)在500,10min反应达平衡,此时甲醇的物质的量浓度为03mol/L,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=             

(3)在其它条件不变的情况下,把反应处于平衡体系的容器的体积压缩为1 L,下列有关该体系的说法正确的是       

A.平衡向正反应方向移动      B.正反应速率加快,逆反应速率减慢

C.甲醇的物质的量增加         D.重新平衡时c(CO)/c(CH3OH)不变

 

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(12分)(1)已知C(s、金刚石)+O2==CO2(g) ΔH=-3954kJ/mol,

C(s、石墨)+O2==CO2(g) ΔH=-3935kJ/mol。

石墨和金刚石相比,石墨的稳定性     金刚石的稳定性。

石墨中C-C键键能______金刚石中C-C键键能。(均填“大于”、“小于”或“等于”)。

2)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为:                            

(3)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出6495kJ热量,其热化学反应方程式为:                                      

又知H2O(l)满分5 manfen5.comH2O(g)H=+44kJ/mol,则112L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时,放出的热量是         kJ。

 

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下图中曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g) 满分5 manfen5.com2Z(g)+W(s);ΔH<0的反应过程。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是

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A、加入催化剂                   B、增大Y的浓度          

C、降低温度                     D、增大体系压强

 

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2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)满分5 manfen5.com2C(g)+zD(g),若2s后,A的转化率为50%,测得v(D)=025 mol·L-1·s-1,下列推断正确的是

A、v(C)=v(D)=025 mol·L-1·s-1  

B、z=3  

C、B的转化率为25%  

D、C的体积分数为286%

 

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