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试题内容

近几年我国大面积发生雾霾天气,其主要原因是SO2、NOx等发生二次转化,研究碳、氮、硫及其化合物的转化对环境的改善有重大意义。

(1)在一定条件下,CH4可与NOx反应除去NOx,已知:

①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ·mol-1

②N2(g)+2O2(g)  2NO2(g)ΔH=+67.0 kJ·mol-1

③H2O(g)H2O(l)ΔH=-44.0 kJ·mol-1

则CH4(g)+2NO2(g)  CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=________kJ·mol-1;该反应在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下可自发进行。

(2)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g) ΔH<0,在一定温度下的恒容容器中,能说明上述反应达到平衡状态的是________。

A.混合气体的密度不再发生变化

B.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化

C.v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2

D.混合气体的总物质的量不再发生变化

(3)若在T1 ℃下,往一恒容密闭容器中通入SO2和O2[其中n(SO2)∶n(O2)=2∶1],容器中总压强为0.1 MPa,反应过程中测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。

①图中A点时,SO2的转化率为________。

②在其他条件不变的情况下,测得T2 ℃时压强的变化曲线如图所示,则C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vC(正)________(填“>”“<”或“=”)vA(逆)。

③图中B点的平衡常数Kp=________。(Kp为压强平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(4)为了清除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO、b mol NO2c mol N2O4组成的混合气体,恰好被V L氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为________。

答案解析

【答案】

(1)-869.3 任何温度 (2)BD (3)①45% ②> ③24300(MPa)-1 (4)mol·L-1

【解析】

(1)该反应为ΔS>0、ΔH<0的反应,根据ΔHTΔS<0时反应可自发进行,知该反应在任何温度下均能自发进行。

(3)①设起始加入SO2、O2的物质的量分别为2nn,转化的SO2和O2的物质的量分别为2xx,根据容器内总压强之比等于总物质的量之比,A点时有,解得,则SO2的转化率为×100%=45%。

②随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,即vB(逆)>vA(逆),由题图可知,B点和C点时,反应均达到平衡状态,则B、C两点正、逆反应速率分别相等,再根据“先拐先平数值大”可判断T2 ℃>T1 ℃,温度越高,反应速率越大,则C点反应速率大于B点反应速率,即vC(逆)=vC(正)>vB(逆)>vA(逆)。

所属考点

化学反应速率和化学平衡图像解题方法

化学反应速率和化学平衡图像解题方法知识点包括解题技巧、速率变化图像、物质的量(或浓度)—时间图像、转化率(或含量)—温度—压强图像、几种特殊图像等部分,有关化学反应速率和化学平衡图像解题方法的详情如下:解题技巧1.先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。2.定一议二当图像中有三个量

录入时间:2021-03-07 16:18:04
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