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二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一。

【Ⅰ】硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)
催化劑
2SO3(g)
某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖1所示。根據(jù)圖示回答下列問題:
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:
K=
C
2
S
O
3
C
2
S
O
2
×
C
O
2
K=
C
2
S
O
3
C
2
S
O
2
×
C
O
2

②將2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系總壓強(qiáng)為0.10MPa.該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于
800
800
。
③平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)。平衡常數(shù)K(A)
=
=
K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
【Ⅱ】(1)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)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4還原NO2至N2整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為
1.6NA
1.6NA
(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為:
173.4
173.4
kJ。
高溫
(2)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦?,通過以下反應(yīng)制得:
3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率υ與時(shí)間t的關(guān)系如圖2.圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是
t3-t4
t3-t4
。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算
【答案】K=
C
2
S
O
3
C
2
S
O
2
×
C
O
2
;800;=;1.6NA;173.4;增大壓強(qiáng);t3-t4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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