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《化学反应原理》大题专练2
1.有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。
(1)已知反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。一定条件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m=的关系如图1所示。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是_______
A.投料比:m1<m2<m3
B.汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
C.当投料比m=2时,NO转化率比CO转化率小
D.当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆=_______(填写分数即可,不用化简)。
(2)在2L密闭容器中充入2mol CO和1mol NO2,发生反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如图2为平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系。
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填字母序号)
a.增加CO的浓度 b.缩小容器的体积 c.改用高效催化剂 d.升高温度
②若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,达到的平衡状态可能是图中A~G点中的______点。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO),其工作原理如下图所示。若导电基体上的Pt颗粒增多,造成的后果是______。
2.对废(尾)气中的氮氧化物、二氧化硫等进行必要处理,减少它们的排放,让空气更加清洁是环境科学的重要课题之一,也是“打赢蓝天保卫战”的重要举措。分析有关氮氧化物、二氧化硫的反应,并回答相关问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH3=-221.0 kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)利用汽油中挥发出来的烃类物质(CxHy)催化还原汽车尾气中的NO气体可消除由此产生的污染,该过程的化学方程式为________________________________________________。
(3)废气中的SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化等一系列反应后可制取硫酸,其中SO2发生催化氧化的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。往一固定体积的密闭容器中通入SO2和O2[其中n(SO2)∶n(O2)=2∶1],在不同温度下测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。
①图中A点处SO2的转化率为__________。
②C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点用压强表示的平衡常数Kp=________(用平衡分压代表平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)工业上常用氨水吸收二氧化硫,可生成(NH4)2SO3。判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据____________________________________________。
(已知常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8)
3.氢气是优质清洁能源,科学研究利用乙醇氧化重整制取氢气是能源发展的一个重要方向,已知:氢气的燃烧热,乙醇的燃烧热。
(1)写出液态乙醇与液态水反应生成二氧化碳与氢气的热化学方程式:____________。
(2)通过控制反应条件,在绝热反应容器内使乙醇与水、乙醇与氧气分别反应,为了使容器温度保持不变,则理论上参加反应的___________________ (结果保留1位小数)。
(3)在容器中起始和的条件下,反应温度与各组分物质的量分数(Y)的关系如下图所示。
①在500~1 300 K范围内,容器内乙醇与水、乙醇与氧气发生的两个反应_____________(选填“