氮及其化合物的利用是科學家們一直在探究的問題,它們在工農業(yè)生產和生命活動中起著重要的作用。
(1)已知:2C(s)+O2(g)═2CO(g) ΔH=-221kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g) ΔH=-393.5kJ?mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH=+181kJ?mol-1
若某反應的平衡常數(shù)表達式為K=c(N2)?c2(CO2)c2(CO)?c2(NO),請寫出此反應的熱化學方程式:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-747kJ?mol-12CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-747kJ?mol-1。
(2)汽車尾氣中的NO和CO在一定條件下可發(fā)生反應生成無毒的N2和CO2。將NO和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑(cat1、cat2)進行反應,相同時間內測得的脫氮率(脫氮率即NO的轉化率)如圖1所示。M點 不是不是(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡脫氮率,理由是 溫度降低,平衡正向移動,平衡脫氮率比溫度高時的大,根據(jù)cat2對應曲線可知,M點對應溫度的平衡脫氮率應該更高溫度降低,平衡正向移動,平衡脫氮率比溫度高時的大,根據(jù)cat2對應曲線可知,M點對應溫度的平衡脫氮率應該更高。
(3)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量,其工作原理如圖2。
①Pt電極上發(fā)生的是 還原還原反應(填“氧化”或“還原”)。
②寫出NiO電極上的電極反應式:NO+O2--2e-=NO2NO+O2--2e-=NO2。
(4)某溫度下,在一密閉容器中充入一定量NO(g)發(fā)生反應4NO(g)?N2(g)+2NO2(g) ΔH<0,其正反應速率表達式為v正=k正?cn(NO)(k正為速率常數(shù),只與溫度有關),測得反應速率和NO濃度的數(shù)據(jù)如表所示。
c
(
N
2
)
?
c
2
(
C
O
2
)
c
2
(
CO
)
?
c
2
(
NO
)
序號 | c(NO)/(mol?L-1) | v正/(mol?L-1?s-1) |
① | 0.10 | 4.00×10-9 |
② | 0.20 | 6.40×10-8 |
③ | 0.30 | 3.24×10-7 |
4.00×10-5
4.00×10-5
mol-3?L3?s-1;下列對于該反應的說法正確的是 ACE
ACE
(填標號)。A.當混合氣體顏色保持不變時,反應達到化學平衡狀態(tài)
B.當
n
(
N
2
)
n
(
N
O
2
)
C.反應達到化學平衡狀態(tài)時,每消耗0.1molNO就會消耗0.05molNO2
D.反應達到平衡狀態(tài)后,若降低溫度,則混合氣體的顏色變淺
E.反應達到平衡狀態(tài)后,若減小壓強,則混合氣體的平均相對分子質量減小
【答案】2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-747kJ?mol-1;不是;溫度降低,平衡正向移動,平衡脫氮率比溫度高時的大,根據(jù)cat2對應曲線可知,M點對應溫度的平衡脫氮率應該更高;還原;NO+O2--2e-=NO2;4.00×10-5;ACE
【解答】
【點評】
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(1)圖1的四個過程中能量轉化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產液態(tài)水的熱化學方程式
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