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2012年冬季,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注,其中NOx、CO、SO2是主要污染性气体.I.汽车内燃机工作时,氮气和氧气反应生成NO气体是导致汽车尾气中含有NO的重要原因之一,已
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2012年冬季,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注,其中NOx、CO、SO2是主要污染性气体.
I.汽车内燃机工作时,氮气和氧气反应生成NO气体是导致汽车尾气中含有NO的重要原因之一,已知:每生成30gNO气体吸收90.4KJ热量.
(1)试写出内燃机工作时生成NO的热化学方程式:___;
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的NO气体转化成无毒气体,相关反应的平衡常数可表示为k=
,此反应为放热反应.在一定温度下,10L某密闭容器中发生上述反应,各物质的物质的量的变化情况如表
①根据上表数据计算0~4s间用NO表示的平均速率υ(NO)=___;达到化学平衡时两种反应物的转化率是否相等___(填“相等”或“不相等”).
②在5~6s时,若K增大,5s后正反应速率___(填“增大”或“减小”)
③在5~6s时,若K不变,以上各物质的物质的量变化原因可能是___;
A.选用更有效的催化剂B.缩小容器的体积C.降低CO2浓度 D.升高温度
Ⅱ为探究硫在氧气中燃烧的产物里是否有SO3,某化学兴趣小组在绝热环境下进行了定量实验探究.探究实验的相关数据如表
(3)对数据进行分析可知,等质量的硫在纯氧中燃烧产生的SO3比在空气中燃烧产生的SO3___(填“多”或“少”),原因可能是___(填序号字母)
A.纯氧中氧气浓度高,有利于化学平衡2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动
B.化学反应2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1中的Q<0
C.纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,不利于化学平衡2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动
D.3g硫在纯氧中燃烧比3g硫在空气中燃烧放出的热量多,不利于化学平衡2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动.
I.汽车内燃机工作时,氮气和氧气反应生成NO气体是导致汽车尾气中含有NO的重要原因之一,已知:每生成30gNO气体吸收90.4KJ热量.
(1)试写出内燃机工作时生成NO的热化学方程式:___;
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的NO气体转化成无毒气体,相关反应的平衡常数可表示为k=
c(N2)c2(CO2) |
c2(CO)c2(NO) |
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
n(NO)/mol | 1.000 | 0.450 | 0.250 | 0.150 | 0.100 | 0.100 | 0.092 |
n(CO)/mol | 3.600 | 3.050 | 2.850 | 2.750 | 2.700 | 2.700 | 2.692 |
n(N2)/mol | 0 | 0.275 | 0.375 | 0.425 | 0.450 | 0.450 | 0.454 |
n(CO2)/mol | 0 | 0.550 | 0.750 | 0.850 | 0.900 | 0.900 |
②在5~6s时,若K增大,5s后正反应速率___(填“增大”或“减小”)
③在5~6s时,若K不变,以上各物质的物质的量变化原因可能是___;
A.选用更有效的催化剂B.缩小容器的体积C.降低CO2浓度 D.升高温度
Ⅱ为探究硫在氧气中燃烧的产物里是否有SO3,某化学兴趣小组在绝热环境下进行了定量实验探究.探究实验的相关数据如表
生成SO2的质量(g) | 生成SO3的质量(g) | |
3g硫在空气中燃烧 | 5.64~5.70 | 0.375~0.45 |
3g硫在纯氧中燃烧 | 5.82~5.88 | 0.15~0.225 |
A.纯氧中氧气浓度高,有利于化学平衡2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动
B.化学反应2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1中的Q<0
C.纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,不利于化学平衡2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动
D.3g硫在纯氧中燃烧比3g硫在空气中燃烧放出的热量多,不利于化学平衡2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动.
▼优质解答
答案和解析
(1)每生成30gNO气体吸收90.4KJ热量,即每生成
=1mol吸收90.4KJ热量,则内燃机工作时生成NO的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.8kJ•mol-1;
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.8kJ•mol-1;
(2)①v(NO)=
=
=0.0225mol•L-1•s-1,
α(CO)=
=25%,α(NO)=
=90%,所以二者转化率不相等;
故答案为:0.0225mol•L-1•s-1;不相等;
②2NO+2CO⇌N2+2CO2,为放热反应,在5~6s时,若K增大,则温度降低,反应速率减小,
故答案为:减小;
③从表中5~6s时CO和NO减少的物质的量都是0.008mol,N2的物质的量增加0.004mol,可知平衡向正方向移动,2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)为气体体积减小的反应,正方向为放热反应,所以缩小容器的体积(加压),降低温度,减少二氧化碳的浓度,都可以使平衡向正方向移动,
故答案为:BC;
(3)对比表中给出的数据可知3g硫在纯氧气中燃烧比在空气中燃烧生成的三氧化硫少,说明2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)向逆方向移动,
A.纯氧中氧气浓度高,有利于化学平衡2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动,则生成三氧化硫应该增多,所以A错误;
B.化学反应2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1中的Q<0,纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,使平衡向逆方向移动,故B正确;
C.纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向左移动,所以生成的三氧化硫减少,故C正确;
D.3g硫在纯氧中燃烧比3g硫在空气中燃烧放出的热量相同,故D错误;
故答案为:少;BC.
30g |
30g/mol |
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.8kJ•mol-1;
(2)①v(NO)=
△c |
△t |
| ||
4S |
α(CO)=
3.600mol-2.700mol |
3.600mol |
1.00mol-0.100mol |
1.00mol |
故答案为:0.0225mol•L-1•s-1;不相等;
②2NO+2CO⇌N2+2CO2,为放热反应,在5~6s时,若K增大,则温度降低,反应速率减小,
故答案为:减小;
③从表中5~6s时CO和NO减少的物质的量都是0.008mol,N2的物质的量增加0.004mol,可知平衡向正方向移动,2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)为气体体积减小的反应,正方向为放热反应,所以缩小容器的体积(加压),降低温度,减少二氧化碳的浓度,都可以使平衡向正方向移动,
故答案为:BC;
(3)对比表中给出的数据可知3g硫在纯氧气中燃烧比在空气中燃烧生成的三氧化硫少,说明2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)向逆方向移动,
A.纯氧中氧气浓度高,有利于化学平衡2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向右移动,则生成三氧化硫应该增多,所以A错误;
B.化学反应2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1中的Q<0,纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,使平衡向逆方向移动,故B正确;
C.纯氧中氧气浓度高,单位时间内发热量大,致使反应体系的温度较高,2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=Q kJ•mol-1向左移动,所以生成的三氧化硫减少,故C正确;
D.3g硫在纯氧中燃烧比3g硫在空气中燃烧放出的热量相同,故D错误;
故答案为:少;BC.
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