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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。德国大众汽车尾气检测造假事件引起全世界震惊。根据下列示意图回答有关问题:

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(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:

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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)

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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___________________;

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___________________;

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)

400

1.00×10-3

3.60×10-3

82

400

1.00×10-3

3.60×10-3

124

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____________________________。

 

(1)632 (2)不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0则△G>0(3)A D(4)①400K,1MPa ②尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度) ③5000L•mol-1 【解析】 试题分析:(1)设NO中氮氧键的键能为x,△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(946+498)kJ•mol-1-2×x=180kJ•mol-1,解得x=632 kJ•mol-1; (2)2CO(g)=2C(s)+O2(g)(△H>0、△S<0)是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行,所以无法消除CO的污染; (3)xC(s)+2NOx(g)⇌N2(g)+xCO2 (g)△H=-b kJ•mol-1.此反应为放热反应,A.增加排气管长度,增大了相当于增大了固体的接触面积,加快了化学反应速率,故A正确;B.增大尾气排放口,对反应速率和平衡不产生影响,故B错误;C.升高排气管温度,温度升高,平衡左移,不利于NOx转化,故C错误;D.添加合适的催化剂,加快化学反应速率,故D正确;故答案为AD; (4)①由图2可知,等压条件下,温度越低,NO的转化率越高,因此温度选400K,同温下,NO的转化率随着温度的升高变化不大,所以选用较为经济的1MPa; ②汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线变化分析,开始的气体含量变化不大,说明温度低,催化剂的作用未起作用;证明反应未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度); ③设400K达到平衡状态时,则 2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) 初始浓度(10-3mol•L-1):1 3.60 0 0 转化浓度(10-3mol•L-1):0.9 0.9 0.45 0.9 平衡浓度(10-3mol•L-1):0.1 2.7 0.45 0.9 K==5000L•mol-1。 考点:考查反应热的计算、反应自发性的判断、化学反应速率和化学平衡的影响因素与图象的关系、平衡常数的计算等。  
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直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2

(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:____________________________________;

(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是________________________;

(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:

n(SO32-):n(HSO3-)

91:9

1:1

9:91

pH

8.2

7.2

6.2

上表判断NaHSO3溶液显 ______性,用化学平衡原理解释__________________________;

当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)______________;

a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)

b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)

c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生.再生示意图如下:

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HSO3-在阳极放电的电极反应式是______________;

当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并循环利用.简述再生原理______________;

 

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高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,可作为水处理剂和高容量电池材料。

(1)FeO42-与水反应的方程式为4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有_______________________________;

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(3)将适量K2FeO4配制成c(FeO42-)=1.0×10-3mol•L-1(1.0mmol•L-1)的试样,FeO42-在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是____________(填字母)

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A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态

B.改变溶液的pH,当溶液由pH=10降至pH=4的过程中,HFeO4-的分布分数先增大后减小

C.向pH=8的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:H2FeO4+OH-=HFeO4-+H2O

D.pH约为2.5 时,溶液中H3FeO4+和HFeO4-比例相当

(4)HFeO4-满分5 manfen5.comH++FeO42-的电离平衡常数表达式为K,其数值接近______(填字母)

A.10-2.5     B.10-6    C.10-7     D.10-10

(5)25时,CaFeO4的Ksp=4.536×10-9,若要使100mL,1.0×10-3mol•L-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42- )完全沉淀(一般认为离子浓度小于1×10-5mol•L-1时上为完全沉淀),则理论需控制溶液中Ca2+浓度至少为_________。

 

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.现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”、“<”或“=”)

(1)若溶液的pH=7,则该溶液中c(NH4+)________c(Cl-)

(2)若溶液中pH>7,则该溶液中c(NH4+)________c(Cl-)

.常温下有浓度均为0.1mol•L-1的三种溶液:Na2CO3NaHCO3HCl

(3)溶液中按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各离子浓度______________;

(4)溶液中,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)= __________mol•L-1

(3)将10mL溶液加水稀释至100mL,则此时溶液中由水电离出的c( H+)=_____mol•L-1

按要求完成下列填空:

(6)AlCl3溶液蒸干并灼烧得到的物质是__________(填化学式)

(7)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程是______________;

(8)已知25 时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20,某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol•L-1,如要生成Cu(OH)2 沉淀,应调整溶液的pH,使之大于___________。

 

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实验室一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀,剩余部分只看到“Na2S”字样(如图所示);已知,固体M只可能是Na2SO3、Na2SiO3、Na2SO4中的一种.若取少量固体M配成稀溶液进行有关实验,下列说法错误的是

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A.只用盐酸一种试剂就可以确定该固体M的具体成分

B.往溶液中通入二氧化碳,若有白色沉淀,则固体M为Na2SiO3

C.用pH试纸检验,若pH=7,则固体M一定是Na2SO4

D.往溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2,若有白色沉淀,则固体M为Na2SO4

 

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常温下,向1L0.1NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3·H2O的变化趋势如下图所示(不考虑体积变化和氨的挥发),下列说法正确的是

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A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大

B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)mol

C.随着NaOH的加入,满分5 manfen5.com不断增大

D.当n(NaOH)=0.05mol时溶液中有:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)

 

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