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汽车尾气中含有CO、NO等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
(1)已知:
①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1
v1正=k1正•c(N2)•c(O2),v1逆=k1逆•c2(NO)
②2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1
v2正=k2正•c2(CO)•c(O2),v2逆=k2逆•c2(CO2
则2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H=
-746.5kJ•mol-1
-746.5kJ•mol-1
,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示该反应在一定温度下的平衡常数表达式K=
k
2
k
1
k
2
k
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k
2
k
1
k
2
k
1

(2)某实验小组模拟汽车尾气CO与NO净化过程,将CO与NO混合气体充入密闭容器中,发生反应:2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),测得平衡时NO、CO的转化率(α)与起始投料比
n
CO
n
NO
关系如图1所示,v~c(CO)的关系如图2所示。

①图1中CO的转化率曲线为
N
N
(填“M”或“N”),图2中当X点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变成相应的点为
d
d
(填图2中的字母)。
②一定温度下,若起始投料比
n
CO
n
NO
=1、反应开始刚性容器总压为80kPa,研究表明:该反应的正反应速率v=1.0×10-3•p2(NO)•p2(CO)(kPa4•h-1),当反应达到平衡状态时测得该温度下p(N2)=10kPa,则p(CO)=
20
20
kPa,v=
160
160
(kPa4•h-1),该温度下2CO2(g)+N2(g)⇌2CO(g)+2NO(g)的化学平衡常数Kp=
40
40
kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③为研究温度对CO转化率的影响,将一定量的CO与NO置于密闭容器中,保持相同的反应时间,CO转化率与温度关系如图3所示,在T1~T2及T4~T5两个温度区间所示的CO转化率变化趋势不同,其原因是
T1~T2区间,化学反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快,CO转化率增大,T4~T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,CO转化率减小
T1~T2区间,化学反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快,CO转化率增大,T4~T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,CO转化率减小

【考点】化学平衡的计算
【答案】-746.5kJ•mol-1
k
2
k
1
k
2
k
1
;N;d;20;160;40;T1~T2区间,化学反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快,CO转化率增大,T4~T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,CO转化率减小
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:2难度:0.6
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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