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NO2、CO、CO2是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存...

NO2COCO2是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

1如图所示利用电化学原理将NO2 化为重要化工原料C

ANO2BO2则负极的电极反应式为___________

2)光气 (COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、

聚酯类材料的生产,工业上通过

Cl2(g)CO(g)  COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线,右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题:

 

0~6 min内,反应的平均速率v(Cl2)              

保持温度不变,在第7min 向体系中加入这三种物质各2mol,则平衡向____________ 方向移动(正反应逆反应”)

将初始投料浓度变为c(Cl2)=0.7mol/Lc(CO)=0.5mol/Lc(COCl2)=______ mol/L

保持反应温度不变,则最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6minCl2的体积分数相同;

温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是______(增大减小不变”)

比较第8min反应温度T8)与第15min反应温度T(15)的高低:T8_____T(15)

(“=”)

 

30.(1)NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ (2) ①0.15 mol•L-1•min -1 ②平衡正向移动 ③ 0.5 ④ 减小 ⑤< 【解析】 试题分析:(1)该装置图是原电池,利用原电池原理将NO2 转化为重要化工原料C,因为A为NO2,B为O2,电解质为酸溶液,则C为硝酸,在负极,NO2失电子生成硝酸,所以负极的电极反应式为NO2-e-+H2O= NO3-+2H+。 (2)①根据图像可知,在0-6 min内,氯气的浓度减小了1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L,则反应的平均速率v(Cl2)=0.9mol/L÷6min=0.15 mol•L-1•min -1. ②根据图像提供的数据,化学平衡常数为K=0.9÷(0.3×0.1)=30,假设容器体积为1L,保持温度不变,在第7min 向体系中加入这三种物质各2mol,Q=2.9÷(2.3×2.1)<30,平衡向正反应方向移动。 ③最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同,说明这两种状态属于等效平衡状态,若初始投料浓度变为c(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、根据等效平衡理论,c(COCl2)=1.2-0.7=0.5mol/L, ④根据图像可知,温度升高,平衡向逆反应方向移动,则化学平衡常数减小。 ⑤第8min时反应处于平衡状态,在第10min时,CO和氯气的浓度增大,COCl2的浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动,根据上述分析,温度升高,平衡向逆反应方向移动,所以T(8)< T(15)。 考点:考查原电池的工作原理,化学反应速率的计算,影响化学平衡的因素等知识。  
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金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:

WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)。请回答下列问题:

1)上述反应的化学平衡常数表达式为____________________

2 某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为___________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为       反应(填吸热放热)。

3)用H2还原WO2也可得到金属钨。已知

WO2 (s) + 2H2 (g)W (s) + 2H2O (g)  ΔH = +66.0 kJ·mol1

WO2 (g) + 2H2 (g)W (s) + 2H2O (g)  ΔH =137.9 kJ·mol–1

WO2 (s)WO2 (g) ΔH = ______________________

4钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发使灯丝变细加入I2可延长灯管的使用寿命其工作原理为W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列说法正确的有________(填序号)。

a.灯管内的I2可循环使用   bWI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上

cWI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长   

d.温度升高时,WI4的分解速率加快,WI2的化合速率减慢

 

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甲醇是一种重要的可再生能源。

1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH =a KJ/mol

          CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)        ΔH =b KJ/mol

试写出由CH4O2制取甲醇的热化学方程式:                     

2)还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

甲图是反应时COCH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡,用H2表示平均反应速率v(H2)=             

        甲图

(3)在一容积可变的密闭容器中充10 mol CO20 mol H2CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如乙图所示。

         乙图

①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。(填字母)

AH2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2  BH2的体积分数不再改变

C.体系中H2的转化率和CO的转化率相等

D.体系中气体的平均摩尔质量不再改变

②比较AB两点压强大小PA________PB(填>、<、=”)。

③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10molCO20 molH2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=         L

4)以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池(电极材料为惰性电极)。若KOH溶液足量,则写出电池总反应的离子方程式:__________

 

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氮的氢化物——氨,是重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。而烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。

1)合成氨原料氢气的一个制备反应为:COH2O(g)CO2+H2

t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K_________(填计算结果)。

②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)______________________

2NH3O2在铂系催化剂作用下从145就开始反应:

4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)

H-905kJ·mol-1

不同温度下NO产率如图所示。温度高于900时,

NO产率下降的原因____________

3已知CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)ΔH-890.3kJ·mol-1

N2(g)O2(g)2NO(g)          ΔH=+180kJ·mol-1

CH4可用于脱硝,其热化学方程式为______________________

     (4) NO2O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示

在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关电极

反应可表示为_________

 

 

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一定条件下存在反应:COg+H2OgCO2g+H2g),其正反应放热.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2 1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO 2mol H2O700条件下开始反应.达到平衡时,下列说法正确的是( 

A.容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多

B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

D.容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1

 

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10L恒容密闭容器中充入X(g)Y(g),发生反应X(g)Y(g)M(g)N(g),所得实验数据如下表:

实验

编号

温度/[

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol[]

n(X)

n(Y)

n(M)

700

0.40

0.10

0.090

800

0.10

0.40

0.080

800

0.20

0.30

a

900

0.10

0.15

b

下列说法正确的是(  

A.实验①中,若5min时测得n(M)0.050mol,则05min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)2.0×102mol/(L·min)

B.实验②中,该反应的平衡常数K2.0

C.实验③中,达到平衡是,X的转化率为60%

D.实验④中,达到平衡时,b0.060

 

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