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【题目】治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.含硫的煤燃烧时会产生SO2,对空气造成污染,且易形成酸雨。

(1)为了防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时生成的SO2和生石灰、O2共同反应生成硫酸钙。请写出该反应的化学方程式___。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。图甲表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。

(2)a、b、c、d四点中,达到平衡状态的是__。

(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02mol/L,则50℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=__(用含x的代数式表示)。

(4)下列关于图甲的说法正确的是__。

A.CO转化反应的平衡常数K(a)<K(c)

B.在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

C.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高至一定温度后,催化剂失去活性

Ⅲ.活性炭还原法也是消除氮氧化物和硫氧化物的方法:某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应:

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1

在T1℃下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下:

时间(min)

浓度(mol·L-1)

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.40

0.20

0.30

0.60

N2

0

0.40

0.60

0.60

CO2

0

0.60

0.60

(5)0~10min内,N2的平均反应速率v(N2)=__。

(6)若30min后升高温度至T2℃,重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为7∶3∶3,则该反应的ΔH__0(填“>”、“=”、或“<”)

【答案】2SO2+2CaO+O2=2CaSO4 bcd BD 0.03mol·L-1·min-1 <

【解析】

(1)燃烧时生成的SO2和生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,据此可写出该反应的化学方程式。

(2)随着反应温度的不断升高,反应速率不断加快,曲线达到最高点之后,体现了温度对化学平衡移动的影响,因此最高点以及其之后的点都是平衡的点。

(3)利用三段式,我们可以建立浓度关系:

由此可表示出50℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K。

(4)A.从平衡后温度对CO转化率的影响看,正反应为放热反应,因为a点温度比c点低,所以CO转化反应的平衡常数K(a)>K(c);

B.从图中看,β型沥青混凝土的催化效率高,所以在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大;

C.温度越高,反应速率越快,CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率越高,b点的温度不是最高的;

D.e点转化率突然降低,说明反应速率突然减慢,催化剂失去活性是可能原因。

(5)0~10min内,c(NO)=0.40mol/L,c(NO)=0.60mol/L,由此可求出N2的平均反应速率v(N2)。

(6)若30min时,c(NO)=0.20mol/L,c(N2)= c(CO2)=0.40mol/L,升高温度至T2℃,重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为7∶3∶3,则表明平衡逆向移动,由此可判断出该反应的ΔH与0的关系。

(1)燃烧时生成的SO2和生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,据此可写出该反应的化学方程式为2SO2+2CaO+O2=2CaSO4;

(2) 随着反应温度的不断升高,反应速率不断加快,曲线达到最高点之后,体现了温度对化学平衡移动的影响,因此最高点以及其之后的点都是平衡的点,故选bcd;

(3)利用三段式,我们可以建立如下浓度关系:

则50℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K==;

(4)A.从平衡后温度对CO转化率的影响看,正反应为放热反应,因为a点温度比c点低,所以CO转化反应的平衡常数K(a)>K(c),A不正确;

B.从图中看,β型沥青混凝土的催化效率高,所以在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大,B正确;

C.温度越高,反应速率越快,CO与O2分子有效碰撞的几率越高,b点的温度不是最高的,所以b点有效碰撞的几率不是最高,C不正确;

D.e点转化率突然降低,说明反应速率突然减慢,催化剂失去活性是可能原因,D正确;

故选BD;

(5)0~10min内,c(NO)=0.40mol/L,c(NO)=0.60mol/L,c(N2)=0.30mol/L由此可求出N2的平均反应速率v(N2)== 0.03mol·L-1·min-1;

(6)若30min时,c(NO)=0.20mol/L,c(N2)= c(CO2)=0.40mol/L,升高温度至T2℃,重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为7∶3∶3,则表明平衡逆向移动,由此可判断出该反应的ΔH<0。

练习册系列答案
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回答下列问题:

(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是_______,写出有关反应的化学方程式:________。

(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是__________。

(3)写出E装置中所盛放试剂的名称:________,它的作用是__________。

(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响?________。

(5)若准确称取 18.0g样品(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,E管质量增加26.4g,D 管质量增加 10.8g,则该有机物的最简式为__________。

(6)要确定该有机物的分子式,还需要测定______,目前最精确、最快捷的测定方法是________。称取A物质18.0g,升温使其汽化,测其密 度是相同条件下H2的45倍。试通过计算填空:A的相对分子质量为______。

(7)另取A18.0g与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2mol CO2,若与足量钠反应则生成 0.2molH2。若核磁共振氢谱如下图,则该分子可能为__________(填结构简式),其中所含官能团的名称______。确定该有机物的物理方法是_______。

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A.要提高N2转化率同时加快反应速率,可采取的措施有缩小体积、充入N2、降低温度

B.若该反应的平衡常数发生变化,平衡不一定移动

C.保持温度和容器体积不变,再向容器中充入1molN2和2molNH3,此时v正=v逆

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(部分物质溶解度如图1、图2),流程如图3:

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(2)上述流程中操作Ⅰ为__________,操作Ⅱ为__________。

(3)上述流程中采取的最佳过滤方式应为__________(填字母代号)

A.升温至80℃以上趁热过滤

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C.0℃-80℃间任一温度过滤

Ⅱ.一氯化碘(沸点97.4℃)是一种红棕色易挥发的液体,不溶于水,溶于乙醇和乙酸。某学习小组拟用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘,其装置如下:(已知碘与氯气的反应为放热反应)

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下列说法不正确的是

A.固体Ⅰ、固体Ⅱ中含有 SiO2,固体Ⅲ中含有 Fe(OH)3

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C. 在C点,滴加的V(HN3)=12.5 mL

D. 在D点,c(Na+)=2c(HN3)+2 c(N3-)

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A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性

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(3)若缓缓加入稀H2SO4直至过量,整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图中的曲线表示是________(填序号).

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钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:

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(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是___________________________。

(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为_____________,中心原子的杂化形式为________________。

(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为______nm,与K紧邻的O个数为__________。

(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于______位置,O处于______位置。

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