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研究NOx（氮的氧化物）SO2、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。
（1）下圖是反應過程中能量示意圖。

該反應的焓變
（2）一定條件下，通過可以實現燃煤煙氣中硫的回收。某研究小組向2L某密閉的真空容器（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）中通入CO和SO2，10分鐘后測得容器CO2的物質的量為0.9mol。
①求以v(CO2)表示的反應速率為        。
②該反應的平衡常數的表達式為：K=      。
③若想加快正反應速率的同時提高SO2的轉化率，可以采用的方法是          。
（3）工業上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物（以NO和NO2的混合物為例）。
已知：NO不能與Na2CO3溶液反應。

若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每產生22.4L（標準狀況）CO2（全部逸出）時，吸收液質量就增加44g，則混合氣體中NO和NO2的體積比為      。
（1）-234.0(2分)
（2）①0.045 mol·L-1·min-1 （2分，沒寫單位不得分)
②  (2分) ③加壓(或者增加CO濃度)  (2分)
（3）1：7(2分)

試題分析：（1）由圖示知該反應為放熱反應，故該反應焓變△H=-(368.0-134.0)kJ/mol=-234.0kJ、mol。（2）①v(CO2)=0.9mol÷(2L×l0min)=0.045mol/(L·min)；②固體濃度視為常數，不計入平衡常數表達式，因此可利用反應方程式直接寫出該反應的平衡常數表達式；③因正反應是氣體體積減少的放熱反應，因此可采取加壓或增加CO的濃度來提高正反應速率且同時提高SO2的轉化率。（3）利用題給反應條件知，每產生22.4 L標準狀況下CO2，必有2mol氮的氧化物氣體被吸收且混合氣體的質量為88 g(放出CO2的質量與溶液增加質量的和)，設88 g混合氣體中含有NO、NO2的物質的量分別為。xmol、ymol，利用分析，結合題中數據可得：x+y=2、30x+46y=88，兩式聯立解得x="0.25" mol、y=1.75mol，故混合氣體中V(NO):V(NO2)=n(NO):n(NO2)=0.25:1.75=1:7。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應I和II，用CH4和H2O為原料來制備甲醇：
CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2 (g)……I   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
（1）將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100L反應室，在一定條件下發生反應I，CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖。

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均反應速率為____________________。
②圖中的P1_________P2（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數的值為__________ 。
（2）在壓強為0.1 MPa條件下， 將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下，自發反應Ⅱ，生成甲醇。
③該反應的△H ____ 0；若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產率的是________。
A．升高溫度B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大D．再充入1mol CO和3mol H2
④為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。
實驗編號
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P（Mpa）
i
150
1/3
0.1
ii
 
 
5
iii
350
 
5
 
a．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數據。
b．根據反應II的特點，在給出的坐標圖中，畫出在5MPa條件下CO的轉化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標明壓強。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發生化學反應，反應中各物質的物質的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是（  ）

A．反應進行到6 s時，各物質的反應速率相等
B．反應進行到1 s時，v (A)＝v (C)
C．反應進行到6 s時，B的平均反應速率為0.1 mol/(L·s)
D．該反應的化學方程式為3B＋4 C6A＋2D

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

如圖是可逆反應X2+3Y22Z2在反應過程中的反應速率V與時間（t）的關系曲線，下
列敘述正確的是
A．t1時，只有正方向反應
B．t2時，反應到達限度
C．t2－t3，反應不再發生
D．t2－t3，X2、Y2、Z2的物質的量濃度之比為1∶3∶2

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

一定條件下，容積為2 L的密閉容器中，通入2 mol N2、3 mol H2進行反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，20 min后，N2的物質的量為1.9 mol，1 h后測得容器內氣體的壓強不再改變，且為反應開始時壓強的0.8倍，則下列敘述正確的是（  ）
A．1 h后反應進行完全，容器中的N2濃度為0.55 mol·L－1
B．前20 min用NH3表示的反應速率為0.01 mol·L－1·min－1
C．增加H2的濃度或降低溫度，平衡將向正反應方向移動，且反應速率均加快
D．當容器內壓強不改變時，說明反應已達到平衡狀態

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產硫酸的工藝流程圖如下：

(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在______的郊區(填標號）
A.有豐富黃鐵礦資源的城市      B.風光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業城市     D.人口稠密的文化、商業中心城市
(2)沸騰爐中發生反應的化學方程式為_____，接觸室中發生反應的化學方程式是_____。
(3) 在硫酸工業制法中，下列生產操作與說明生產操作的主要原因二者都正確的是_____。
A. 硫鐵礦燃燒前要粉碎，因為大塊的黃鐵礦不能在空氣中反應
B. 從沸騰爐出來的氣體要凈化，因為爐氣中的SO2會與雜質反應
C. SO2氧化成SO3要用催化劑，這樣可提高SO2的轉化率
D. SO3用98. 3%的濃硫酸來吸收，目的是為了防止形成酸霧，以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是壓強對SO2平衡轉化率的影響

對于SO2轉化SO3的反應,增大壓強可使轉化率______________，但在實際工業生產中常采用常壓條件，理由是________________________________。
(5)某工廠用500t含硫量為48%的黃鐵礦制備硫酸，若在沸騰爐中有2%的FeS2損失,在接觸室中SO3的產率為96%,則可得到98%的濃硫酸的質量是_____t。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

碳酸二甲酯(DMC)是一種近年來受到廣泛關注的環保型綠色化工產品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇轉化率通常不會超過1%是制約該反應走向工業化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過研究溫度、反應時間、催化劑用量分別對轉化數(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為：TON=轉化的甲醇的物質的量/催化劑的物質的量。
（1）已知25℃時，甲醇和DMC的標準燃燒熱分別為△H1和△H2，則上述反應在25℃時的焓變△H3=_____。
（2）根據反應溫度對TON的影響圖（下左圖）判斷該反應的焓變△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。

（3）根據反應時間對TON的影響圖（上右圖），已知溶液總體積10mL，反應起始時甲醇0.25mol，催化劑0.6×10—5 mol，計算該溫度下，4～7 h內DMC的平均反應速率：________；計算10 h時，甲醇的轉化率：________。
（4）根據該研究小組的實驗及催化劑用量對TON的影響圖（下圖），判斷下列說法正確的是___  __。

a. 由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價廉易得的甲醇把影響環境的溫室氣體CO2轉化為資源，在資源循環利用和環境保護方面都具有重要意義
b. 在反應體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應的TON
c. 當催化劑用量低于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉化率顯著提高
d. 當催化劑用量高于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，DMC的產率反而急劇下降

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

化學學科中的平衡理論主要包括：化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題：
（1）常溫下，取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是       ( 填“A”或“B”)。 設鹽酸中加入的Zn質量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質量為 m2。 則 m1       m2 ( 選填“<”、“=”、“>”)


（2）在體積為3L的密閉容器中，CO與H2在一定條件下反應生成甲醇：CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g) 。反應達到平衡時，平衡常數表達式K=                  ，升高溫度，K值           (填“增大”、“減小”或“不變”)。在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)=                    
（3）常溫下，某純堿溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。說明該溶液呈     性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時，甲同學認為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致；乙同學認為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。請你設計一個簡單的實驗方案給甲和乙兩位同學的說法以評判(包括操作、現象和結論)                                                              。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：
甲醇合成反應：
（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)               △H1 = -90.1kJ?mol-1
（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)     △H2 = -49.0kJ?mol-1
水煤氣變換反應：
（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)      △H3 = -41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反應：
（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)        △H4 = -24.5kJ?mol-1
回答下列問題：
（1）Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是                                                     （以化學方程式表示）。
（2）分析二甲醚合成反應（iV）對于CO轉化率的影響                          。
（3）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產物為水蒸氣）的熱化學方程式為           。根據化學反應原理，分析增加壓強對直接制備二甲醚反應的影響                      。
（4）有研究者在催化劑（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、壓強為5.0MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結果如下圖所示。其中CO轉化率隨溫度升高而降低的原因是      。

（5）二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優點，其能量密度等于甲醇直接燃料電池（5.93kW?h?kg-1）。若電解質為酸性，二甲醚直接燃料電池的負極反應為             ，一個二甲醚分子經過電化學氧化，可以產生     個電子的能量；該電池的理論輸出電壓為1.20V，能量密度E =                                                             （列式計算。能量密度=電池輸出電能/燃料質量，1 kW?h = 3.6×106J）。

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