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《化学反应原理》大题专练3
1.研究SO2、NOx等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)对煤进行脱硫处理。某温度下,测得反应在不同时间点各物质的浓度如下:
时间/min
浓度/mol·L-1
0
10
20
30
40
50
O2
1.00
0.78
0.60
0.60
0.64
0.64
CO2
0
0.44
0.80
0.80
0.88
0.88
①0~10 min内,平均反应速率v(SO2)=________mol·L-1·min-1。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是________(填字母)。
A.移除部分CaSO4(s) B.通入一定量的O2
C.加入合适的催化剂 D.适当缩小容器的体积
(2)利用活性炭吸附汽车尾气中的NO:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),实验测得,v正=k正c2(NO),v逆=k逆c(N2)c(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。在密闭容器中加入足量C(s)和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
①由图可知:该反应的ΔH________0(填“>”或“<”);在1 050 K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为________________________________________________。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1 050 K、1.1×106Pa时,计算该反应的化学平衡常数Kp=________[已知:气体分压(p分)=气体总压(p)×体积分数]。
③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,1 100 K时,计算=________。
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.硒(Se)及其氢化物H2Se是在新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物方面有重要应用。
(1)已知:①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l) ΔH1=m kJ·mol−1
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=n kJ·mol−1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=p kJ·mol−1
反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反应热ΔH=______k