研究NOx（氮的氧化物）SO2、CO等大氣污染氣體的測(cè)量及處理具有重要意義。
（1）下圖是反應(yīng)過(guò)程中能量示意圖。

該反應(yīng)的焓變
（2）一定條件下，通過(guò)可以實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收。某研究小組向2L某密閉的真空容器（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）中通入CO和SO2，10分鐘后測(cè)得容器CO2的物質(zhì)的量為0.9mol。
①求以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為        。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K=      。
③若想加快正反應(yīng)速率的同時(shí)提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可以采用的方法是          。
（3）工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物（以NO和NO2的混合物為例）。
已知：NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)。

若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每產(chǎn)生22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO2（全部逸出）時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44g，則混合氣體中NO和NO2的體積比為      。
（1）-234.0(2分)
（2）①0.045 mol·L-1·min-1 （2分，沒(méi)寫單位不得分)
②  (2分) ③加壓(或者增加CO濃度)  (2分)
（3）1：7(2分)

試題分析：（1）由圖示知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)焓變△H=-(368.0-134.0)kJ/mol=-234.0kJ、mol。（2）①v(CO2)=0.9mol÷(2L×l0min)=0.045mol/(L·min)；②固體濃度視為常數(shù)，不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式，因此可利用反應(yīng)方程式直接寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式；③因正反應(yīng)是氣體體積減少的放熱反應(yīng)，因此可采取加壓或增加CO的濃度來(lái)提高正反應(yīng)速率且同時(shí)提高SO2的轉(zhuǎn)化率。（3）利用題給反應(yīng)條件知，每產(chǎn)生22.4 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2，必有2mol氮的氧化物氣體被吸收且混合氣體的質(zhì)量為88 g(放出CO2的質(zhì)量與溶液增加質(zhì)量的和)，設(shè)88 g混合氣體中含有NO、NO2的物質(zhì)的量分別為。xmol、ymol，利用分析，結(jié)合題中數(shù)據(jù)可得：x+y=2、30x+46y=88，兩式聯(lián)立解得x="0.25" mol、y=1.75mol，故混合氣體中V(NO):V(NO2)=n(NO):n(NO2)=0.25:1.75=1:7。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上通過(guò)下列反應(yīng)I和II，用CH4和H2O為原料來(lái)制備甲醇：
CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2 (g)……I   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
（1）將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100L反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示的平均反應(yīng)速率為____________________。
②圖中的P1_________P2（填“<”、“>”或“=”），100℃時(shí)平衡常數(shù)的值為__________ 。
（2）在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下， 將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下，自發(fā)反應(yīng)Ⅱ，生成甲醇。
③該反應(yīng)的△H ____ 0；若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。
A．升高溫度B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大D．再充入1mol CO和3mol H2
④為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P（Mpa）
i
150
1/3
0.1
ii
 
 
5
iii
350
 
5
 
a．請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
b．根據(jù)反應(yīng)II的特點(diǎn)，在給出的坐標(biāo)圖中，畫出在5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖，并標(biāo)明壓強(qiáng)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是（  ）

A．反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等
B．反應(yīng)進(jìn)行到1 s時(shí)，v (A)＝v (C)
C．反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為0.1 mol/(L·s)
D．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B＋4 C6A＋2D

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖是可逆反應(yīng)X2+3Y22Z2在反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)速率V與時(shí)間（t）的關(guān)系曲線，下
列敘述正確的是
A．t1時(shí)，只有正方向反應(yīng)
B．t2時(shí)，反應(yīng)到達(dá)限度
C．t2－t3，反應(yīng)不再發(fā)生
D．t2－t3，X2、Y2、Z2的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一定條件下，容積為2 L的密閉容器中，通入2 mol N2、3 mol H2進(jìn)行反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，20 min后，N2的物質(zhì)的量為1.9 mol，1 h后測(cè)得容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再改變，且為反應(yīng)開始時(shí)壓強(qiáng)的0.8倍，則下列敘述正確的是（  ）
A．1 h后反應(yīng)進(jìn)行完全，容器中的N2濃度為0.55 mol·L－1
B．前20 min用NH3表示的反應(yīng)速率為0.01 mol·L－1·min－1
C．增加H2的濃度或降低溫度，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，且反應(yīng)速率均加快
D．當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不改變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

(1)若從下列四個(gè)城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認(rèn)為廠址宜選在______的郊區(qū)(填標(biāo)號(hào)）
A.有豐富黃鐵礦資源的城市      B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市     D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(3) 在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是_____。
A. 硫鐵礦燃燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中反應(yīng)
B. 從沸騰爐出來(lái)的氣體要凈化，因?yàn)闋t氣中的SO2會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)
C. SO2氧化成SO3要用催化劑，這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D. SO3用98. 3%的濃硫酸來(lái)吸收，目的是為了防止形成酸霧，以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是壓強(qiáng)對(duì)SO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響

對(duì)于SO2轉(zhuǎn)化SO3的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可使轉(zhuǎn)化率______________，但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件，理由是________________________________。
(5)某工廠用500t含硫量為48%的黃鐵礦制備硫酸，若在沸騰爐中有2%的FeS2損失,在接觸室中SO3的產(chǎn)率為96%,則可得到98%的濃硫酸的質(zhì)量是_____t。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

碳酸二甲酯(DMC)是一種近年來(lái)受到廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會(huì)超過(guò)1%是制約該反應(yīng)走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過(guò)研究溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量分別對(duì)轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來(lái)評(píng)價(jià)催化劑的催化效果。計(jì)算公式為：TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。
（1）已知25℃時(shí)，甲醇和DMC的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為△H1和△H2，則上述反應(yīng)在25℃時(shí)的焓變△H3=_____。
（2）根據(jù)反應(yīng)溫度對(duì)TON的影響圖（下左圖）判斷該反應(yīng)的焓變△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。

（3）根據(jù)反應(yīng)時(shí)間對(duì)TON的影響圖（上右圖），已知溶液總體積10mL，反應(yīng)起始時(shí)甲醇0.25mol，催化劑0.6×10—5 mol，計(jì)算該溫度下，4～7 h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率：________；計(jì)算10 h時(shí)，甲醇的轉(zhuǎn)化率：________。
（4）根據(jù)該研究小組的實(shí)驗(yàn)及催化劑用量對(duì)TON的影響圖（下圖），判斷下列說(shuō)法正確的是___  __。

a. 由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價(jià)廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)方面都具有重要意義
b. 在反應(yīng)體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應(yīng)的TON
c. 當(dāng)催化劑用量低于1.2×10—5 mol時(shí)，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高
d. 當(dāng)催化劑用量高于1.2×10—5 mol時(shí)，隨著催化劑用量的增加，DMC的產(chǎn)率反而急劇下降

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

化學(xué)學(xué)科中的平衡理論主要包括：化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）常溫下，取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過(guò)程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是       ( 填“A”或“B”)。 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。 則 m1       m2 ( 選填“<”、“=”、“>”)


（2）在體積為3L的密閉容器中，CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇：CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g) 。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=                  ，升高溫度，K值           (填“增大”、“減小”或“不變”)。在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=                    
（3）常溫下，某純堿溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。說(shuō)明該溶液呈     性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說(shuō)法以評(píng)判(包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論)                                                              。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng)：
甲醇合成反應(yīng)：
（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)               △H1 = -90.1kJ?mol-1
（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)     △H2 = -49.0kJ?mol-1
水煤氣變換反應(yīng)：
（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)      △H3 = -41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反應(yīng)：
（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)        △H4 = -24.5kJ?mol-1
回答下列問(wèn)題：
（1）Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是                                                     （以化學(xué)方程式表示）。
（2）分析二甲醚合成反應(yīng)（iV）對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響                          。
（3）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為           。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響                      。
（4）有研究者在催化劑（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是      。

（5）二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度等于甲醇直接燃料電池（5.93kW?h?kg-1）。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為             ，一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生     個(gè)電子的能量；該電池的理論輸出電壓為1.20V，能量密度E =                                                             （列式計(jì)算。能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kW?h = 3.6×106J）。

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