汽車內(nèi)燃機工作時產(chǎn)生的高溫會引起N2和O2 發(fā)生反應(yīng)生成NO氣體,其方程式為: N2 (g) +O2(g) 2NO (g),該反應(yīng)是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。
(1)右圖表示在T1、T2兩種不同溫度下,一定量的NO發(fā)生反應(yīng):2NO(g)N2(g)+O2(g)。反應(yīng)過程中N2的體積分數(shù)隨時間變化的圖像。升高溫度,則反應(yīng)N2 (g)+O2(g) 2NO (g)的平衡常數(shù)K將 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)2000℃時,向容積為2 L的密閉容器中充入10 mol N2與5 mol O2,達到平衡后NO的物質(zhì)的量為2 mol,則2000℃時反應(yīng)N2 (g)+O2(g) 2NO (g)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為 。該溫度下,若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol,則達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為 。
(3)研究發(fā)現(xiàn),用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=―1160 kJ·mol-1
若1 mol CH4還原NO2至N2,整個過程中放出的熱量為 kJ。
(1)增大
(2)(或0.11) (或14.3%)
(3)867
解析試題分析:(1)由圖可以知道,2NO(g)N2(g)+O2(g)為放熱反應(yīng),所以N2 (g)+O2(g) 2NO (g)為吸熱反應(yīng),溫度高,K增大;
(2) N2 (g)+O2(g) 2NO (g)
起始濃度mol/L 5 2.5 0
轉(zhuǎn)化濃度mol/L 0.5 0.5 1
平衡濃度mol/L 4.5 2 1
所以,K=1×1÷(4.5×2)=,設(shè)N2達到平衡的物質(zhì)的量濃度為amol/L,根據(jù)平衡常數(shù)在同一溫度下不變可以得到,=,解得a=,所以N2達到平衡的物質(zhì)的量為mol,反應(yīng)的的物質(zhì)的量為mol,所以達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為。
(3)將CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)與CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)相加,可以得到2CH4(g)+4NO2(g) =2CO2(g)+4H2O(g) +2N2(g),△H=-1734 kJ·mol-1,所以1 mol CH4還原NO2至N2,整個過程中放出的熱量為867KJ。
考點:化學平衡,熱化學方程式
點評:該大題綜合考查了化學平衡,熱化學方程式,是高考的熱門考點,該題的難度適中。
科目:高中化學 來源: 題型:
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科目:高中化學 來源: 題型:
汽車內(nèi)燃機工作時產(chǎn)生的高溫會引起N2和O2的反應(yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。某同學為控制污染,對該反應(yīng)進行研究。
⑴右圖表示在T1、T2兩種不同溫度下,一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分數(shù)隨時間變化的圖像,根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)為 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
⑵2000℃時,向容積為2L的密閉容器中充入10molN2與5mol O2,達到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol,則2000℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。該溫度下,若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol,則達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為 。
⑶為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染,給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有含Pd等過渡元素的催化劑,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如下圖所示。
寫出上述變化中的總化學反應(yīng)方程式: 。
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科目:高中化學 來源:2011-2012年安徽蕪湖一中高二下學期期中考試理科化學試卷(解析版) 題型:填空題
汽車內(nèi)燃機工作時產(chǎn)生的高溫會引起N2和O2發(fā)生反應(yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g),這是汽車尾氣中含有NO的原因之一。某同學為探究控制污染的方法,對該反應(yīng)進行研究。
(1)如圖表示在T1、T2兩種不同溫度下,一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分數(shù)隨時間變化的圖象。
①達到平衡后反應(yīng)速率v1(T1條件下)________v2(T2條件下)(填“>”、“<”或“=”)。
②N2(g)+O2(g)2NO(g)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣造成污染,應(yīng)給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有含Pd等過渡元素的催化劑,寫出CO、NO在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為無害氣體的化學方程式:
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