18.選擇高效催化劑能使汽車尾氣中NO、CO轉(zhuǎn)化為N2和CO2,降低空氣中污染性氣體含量.
(1)圖1表示其他條件不變時(shí),反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)中,c(NO)隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,已知催化劑表面積與化學(xué)反應(yīng)速率成正比,不改變平衡體系中N2的體積分?jǐn)?shù).其他條件相同時(shí),溫度不同,化學(xué)反應(yīng)限度不同.
①T1<(填“>”“<”或“=”)T2
②在圖象上畫出溫度為T2,接觸面積為S2且S2<S1的曲線.
(2)在2L恒容密閉容器中充入2molNO和2molCO.實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率φ(NO)隨溫度變化曲線如圖2,所示.
①若反應(yīng)進(jìn)行10min時(shí)到達(dá)A點(diǎn),計(jì)算0~10min內(nèi)用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率c(N2)==0.04mol/L•min.
②在A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容器中,混合氣體壓強(qiáng)與起始時(shí)的混合氣體壓強(qiáng)之比為4:5.

分析 (1)根據(jù)到達(dá)平衡的時(shí)間,判斷溫度高低,再根據(jù)不同溫度下到達(dá)平衡時(shí)NO的濃度高低,判斷溫度對(duì)平衡的影響,據(jù)此判斷反應(yīng)熱效應(yīng);催化劑的表面積S1>S2,則催化劑S1到達(dá)平衡的時(shí)間比催化劑S2短,催化劑不影響平衡移動(dòng),平衡時(shí)NO的濃度相同,據(jù)此作圖;
(2)①若反應(yīng)進(jìn)行10min時(shí)到達(dá)A點(diǎn),此時(shí)NO轉(zhuǎn)化率為80%,則消耗NO物質(zhì)的量=2mol×80%=1.6mol,依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得到氮?dú)馍晌镔|(zhì)的量為$\frac{1.6mol}{2}$=0.8mol,反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$;
②依據(jù)條件列出三行計(jì)算,氣體壓強(qiáng)之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比;

解答 解:(1)①溫度T2到達(dá)平衡的時(shí)間短,反應(yīng)速率快,故溫度T1<T2,
故答案為:<;
②溫度越高,平衡時(shí)NO的濃度越高,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H<0;催化劑的表面積S1>S2,則催化劑S1到達(dá)平衡的時(shí)間比催化劑S2短,催化劑不影響平衡移動(dòng),平衡時(shí)NO的濃度相同,故c(NO) 在T2、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線為:
故答案為:;
(2)①若反應(yīng)進(jìn)行10min時(shí)到達(dá)A點(diǎn),此時(shí)NO轉(zhuǎn)化率為80%,則消耗NO物質(zhì)的量=2mol×80%=1.6mol,依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得到氮?dú)馍晌镔|(zhì)的量為$\frac{1.6mol}{2}$=0.8mol,反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{10min}$=0.04mol/L•min,
故答案為:0.04mol/L•min;
②依據(jù)條件列出三行計(jì)算,
              2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol)  2        2        0        0
變化量(mol)  1.6      1.6      0.8      1.6
10min量(mol) 0.4     0.4       0.8      1.6
氣體壓強(qiáng)之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,
在A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容器中,混合氣體壓強(qiáng)與起始時(shí)的混合氣體壓強(qiáng)之比=(0.4+0.4+0.8+1.6):(2+2)=4:5,
故答案為:4:5.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了圖象變化的分析判斷,主要是化學(xué)平衡影響因素分析、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用,注意氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.某烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為84.回答下列問題:
(1)下列物質(zhì)與A以任意比例混合,若總物質(zhì)的量一定,充分燃燒消耗氧氣的量不相等的是(填序號(hào))b.
a.C7H12O2        b.C6H14         c.C6H14O        d.C7H14O3
(2)若烴A為鏈烴,與HBr加成后只能得到一種產(chǎn)物,且該烴的一氯代物只有一種.
①A的結(jié)構(gòu)簡式為(CH32C=C(CH32;
②鏈烴A與溴的CCl4溶液反應(yīng)生成B;B與NaOH的醇溶液共熱可得到D,D分子中無溴原子.請(qǐng)寫出由B制備D的化學(xué)方程式:;
③B與足量NaOH水溶液完全反應(yīng),生成有機(jī)物E,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:;E與乙二醇的關(guān)系是同系物.
(3)若核磁共振氫譜顯示鏈烴A有三組不同的峰,峰面積比為3:2:1,則A的名稱為2-乙基-1-丁烯或3-己烯.
(4)若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一種,則A的結(jié)構(gòu)簡式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子.回答下列問題:
(1)四種元素中電負(fù)性最大的是O(填元素符號(hào)),其中C原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3
(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)高的是O3(填分子式),原因是O3相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力較大;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為分子晶體和離子晶體.
(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1:3的化合物E,E的立體構(gòu)型為三角錐形,中心原子的雜化軌道類型為sp3
(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為V形,中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A,其化學(xué)方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl.
(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長a=0.566nm,F(xiàn)的化學(xué)式為Na2O;晶胞中A原子的配位數(shù)為8;列式計(jì)算晶體F的密度(g•cm-3 )2.27g•cm-3(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.某化合物有碳、氫、氧三種元素組成,其紅外光譜圖有C-H鍵、O-H鍵、C-O鍵的振動(dòng)吸收,核磁共振氫譜顯示該分子中有4個(gè)吸收鋒,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是(  )
A.CH3CH(OH)CH3B.CH3CH2CH2CH2OHC.CH3CH2CH2OHD.CH3CH2OCH2CH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.某元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半,則此元素是( 。
A.LiB.CC.SiD.S

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.某微粒的核外電子排布式為1s22s22p6,下列說法不正確的是( 。
A.可以確定該微粒為Ne
B.對(duì)應(yīng)元素的單質(zhì)可能是強(qiáng)還原劑
C.對(duì)應(yīng)元素可能是電負(fù)性最大的元素
D.對(duì)應(yīng)元素可能位于元素周期表中第13列

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯(cuò)誤的是(  )
A.σ鍵的特征是軸對(duì)稱,π鍵的特征是鏡面對(duì)稱
B.氣體單質(zhì)中一定有σ鍵,可能有π鍵
C.乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),乙烯分子中有π鍵斷裂
D.當(dāng)原子形成分子時(shí),首先形成σ鍵,可能形成π鍵

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7.現(xiàn)在污水治理越來越引起人們重視,可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯苯酚,其原理如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.電流方向從B極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向A極
B.A極的電極反應(yīng)式為
C.當(dāng)外電路中有0.2mole-轉(zhuǎn)移時(shí),通過質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為0.2NA
D.B極為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.化學(xué)原理是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容.請(qǐng)回答下列問題:
(1)①己知:CH4、H2的燃燒熱(△H)分別為-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol,則CO2和H2反應(yīng)生成CH4的熱化學(xué)方程式是CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol.
②有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物,以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖1所示,電池正極的電極反應(yīng)式是N2+8H++6e-=2NH4+,A是氯化銨.
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上可用合成氣制備甲醇,反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),某溫度下在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),其相關(guān)數(shù)據(jù)見圖2:
①從反應(yīng)開始至平衡時(shí),用CO表示化學(xué)反應(yīng)速率為0.03mol/(L•min),該溫度下的平衡常數(shù)為$\frac{75}{8}$;
②5min至10min時(shí)速率變化的原因可能是反應(yīng)受熱或使用了催化劑;
(3)①常溫下,將V mL、0.1000mol/L氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中,充分反應(yīng)(忽略溶液體積的變化);如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值<20.00(填“>”、“=”或“<”),溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系是c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);
②常溫下,將a mol/L的醋酸與b mol/L的氫氧化鈉溶液等體積混合,反應(yīng)后,溶液呈中性,則醋酸的電離常數(shù)為$\frac{1{0}^{-7}b}{a-b}$(用含有a、b字母的代數(shù)式表示).

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