在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
(1)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。
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH__________。
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。
①实验过程中除空燃比不同外,其他条件:汽车尾气的流速、_____________等必须相同。
②在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所示。空燃比约为____________时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。
某校化学小组用实验的方法进行探究影响化学反应速率的因素。
他们只利用Cu、Fe、Al和不同浓度的硫酸(0.5mol·L-1、2mol·L-1、18.4mol·L-1)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表:
(1)甲同学表中实验步骤②为__________________
(2)甲同学的实验目的是__________________
(3)乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行定量实验。
乙同学在实验中应该测定的数据是______________
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是________________;该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是______________________
(1)顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如右转化:
该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正,逆反应速率常数。回答下列问题:
已知:t1温度下,k(正)=0.006s-1,k(逆)=0.002s-1,该温度下反应达平衡时,c(反-1,2-二甲基环丙烷):c(顺-1,2-二甲基环丙烷)=_____________;
该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆),则________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
(2)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3 H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2(g)+ H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g)ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比;
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答(不考虑温度对ΔH的影响):反应II的ΔH2= kJ·mol-1。
在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图(在图中标注出相应的曲线):
某化学反应3A2B+D在四种不同条件下进行,B、D的起始浓度为0.反应物A的浓度 c 随时间 t 的变化情况如下表:
实验 序号 | t/min C/mol•L﹣1 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
1 | 500 | 2.0 | 1.6 | 1.3 | 1.0 | 0.8 | 0.8 |
2 | 500 | C2 | 1.2 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
3 | 500 | C3 | 1.7 | 1.3 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
4 | 600 | 2.0 | 1.1 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10min~20min 内平均速率为 mol/(L•min)
(2)在实验2中,A的初始浓度 C2为 mol/L,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验 3 的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(填<、>或=),且C3 2.0mol/L (填<、>或=)。
热化学方程式的书写。
①已知0.4mol液态肼(N2H4)和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气时放出256.65kJ的热量.写出该反应的热化学方程式: 。
②已知化学方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g),该反应的活化能为167.2kJ/mol,其逆反应的活化能为409.0kJ/mol,写出该反应的热化学方程式: 。
③已知白磷(P4)和PCl3的分子结构如图所示,现提供以下的化学键的键能(KJ/mol):P-P 198,Cl-Cl 243, P-Cl 331。则写出1mol白磷完全反应生成PCl3(s)时的热化学方程式:_____________.
④已知S(s)+O2(g)SO2(g)当有4NA个电子转移时,放出297.23kJ的热量.写出该反应的热化学方程式 .
⑤常温常压下,1克CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出Q kJ的热量.写出此反应的热化学方程式: 。
⑥酒精燃烧的化学方程式为:C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l),完全燃烧一定量的无水酒精,放出的热量为Q kJ,当完全吸收生成的CO2,消耗8mol/L的NaOH溶液50mL时恰好生成正盐.写出此反应的热化学方程式: 。
下列两组热化学方程式中,有关ΔH的比较正确的是( )
①NaOH(aq)+H2SO4(浓)= Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH1
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH2
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH4
A.ΔH1>ΔH2;ΔH3<ΔH4 B.ΔH1>ΔH2;ΔH3>ΔH4
C.ΔH1=ΔH2;ΔH3<ΔH4 D.ΔH1<ΔH2;ΔH3>ΔH4