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研究含氮元素物質(zhì)的反應對生產(chǎn)、生活、科研等方面具有重要的意義。
(1)發(fā)射“神舟十三”號的火箭推進劑為液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)═2CO(g)+N2(g)+4H2O(l)ΔH=-2765.0kJ?mol-1
②2O2(g)+N2(g)═N2O4(l)ΔH2=-19.5kJ?mol-1
③H2O(g)═H2O(l)ΔH3=-44.0kJ?mol-1
則C2H8N2(l)+2N2O4(1)═3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)的ΔH為
-2550.0kJ?mol-1
-2550.0kJ?mol-1

(2)碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應歷程為:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反應)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應)
實驗表明,含碘時N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是
BD
BD

A.N2O分解反應中,k值與碘蒸氣濃度大小有關(guān)
B.v(第二步的逆反應)<v(第三步反應)
C.IO為反應的催化劑
D.第二步活化能比第三步大
(3)為避免汽車尾氣中的氮氧化合物對大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.8kJ?mol-1
實驗測得:v=k?p2(NO)?p2(CO),v=kp(N2)?p2(CO2)。其中k、k分別為正、逆反應速率常數(shù),只與溫度有關(guān);p為氣體分壓(分壓=物質(zhì)的量分數(shù)×總壓)。
①達到平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù)
小于
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)k增大的倍數(shù)。
②一定溫度下在剛性密閉容器中充入CO、NO和N2物質(zhì)的量之比為2:2:1,壓強為pokPa。達平衡時壓強為0.9pokPa,則
k
k
=
7
.
5
p
0
7
.
5
p
0
。
(4)我國科技人員計算了在一定溫度范圍內(nèi)下列反應的平衡常數(shù)Kp
①3N2H4(1)=4NH3(g)+N2(g)ΔH1  Kp1
②4NH3(g)=2N2(g)+6H2(g)ΔH2   Kp2
繪制pKp1-T和pKp2-T的線性關(guān)系圖如圖所示:(已知:pKp=-1gKp
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①由圖可知,ΔH1
0(填“>”或“<”)。
②反應3N2H4(1)=3N2(g)+6H2(g)的K=
Kp1?Kp2
Kp1?Kp2
(用Kp1、Kp2表示);該反應的ΔH
0 (填“>”或“<”),寫出推理過程
設(shè)T2>T1,由圖可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|則:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)?Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)?Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此該反應正反應為放熱反應
設(shè)T2>T1,由圖可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|則:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)?Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)?Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此該反應正反應為放熱反應
【答案】-2550.0kJ?mol-1;BD;小于;
7
.
5
p
0
;<;Kp1?Kp2;<;設(shè)T2>T1,由圖可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|則:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)?Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)?Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此該反應正反應為放熱反應
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:60引用:6難度:0.6
相似題
  • 1.CH3OH是一種綠色燃料,工業(yè)上制備CH3OH發(fā)生如下反應:
    反應1:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ/mol
    反應2:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
    (1)n起始(CO2):n起始(H2)=1:3的混合氣體發(fā)生反應1和反應2,恒壓分別為1MPa、3MPa、5MPa下反應達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率(α)(曲線a、b、c)以及3MPa時生成CH3OH、CO選擇性(S)的變化如圖1所示(選擇性為目標產(chǎn)物在總產(chǎn)物中的比率)。
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    ①隨著溫度升高,a、b、c三條曲線接近重合的原因是
     

    ②250℃時,反應2的平衡常數(shù)K=
     

    (2)恒壓下,n起始(CO2):n起始(H2)=1:3的混合氣體以一定流速通入分子篩膜反應器(如圖2所示),反應相同時間,測得甲醇選擇性隨溫度的變化如圖3所示。
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    ①隨溫度升高,平衡時CH3OH選擇性降低的原因是
     
    。
    ②溫度相同時,CH3OH選擇性的實驗值高于平衡值,其原因可能是
     
    。
    ③分子篩膜反應器可提高CO2轉(zhuǎn)化率的原因是
     
    。
    (3)某甲醇燃料電池的工作原理如圖4所示。負極的電極反應式為
     
    。
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    發(fā)布:2024/10/24 7:0:1組卷:13引用:1難度:0.4
  • 2.一碳化學是指化學反應過程中反應物只含一個碳原子的反應,例如下列反應:
    反應Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-48.5kJ/mol
    反應Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
    反應Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH3
    回答下列問題:
    (1)根據(jù)反應Ⅰ和反應Ⅱ,反應Ⅲ的焓變,ΔH3=
     
    kJ?mol?1。
    (2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應I,下列能說明可逆反應達到平衡的是
     

    A.混合氣體密度不再發(fā)生改變
    B.混合氣體顏色不再發(fā)生改變
    C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
    D.v(H2)=3v(H2O)
    E.每當有2molC=O鍵發(fā)生斷裂,同時有3molO-H鍵形成
    (3)T℃時,在一個體積恒為2L的密閉容器中只發(fā)生反應Ⅲ,向容器中投入1molCO和2molH2,經(jīng)歷10min反應Ⅲ到達平衡,此時H2的濃度c(H2)=0.4mol?L?1
    ①則從開始到平衡時CO的化學反應速率為υ(CO)=
     
    。
    ②在該溫度下反應Ⅲ的化學平衡常數(shù)K=
     

    ③若在反應Ⅲ達到平衡之后的某一時刻,向體系中再加入1molCO(g)和1molCH3OH(g),此時反應Ⅲ的化學反應速率ν
     
    ν(填“>”、“<”或“=”)。
    (4)另在一個密閉容器中發(fā)生上述所有反應,研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):在一定溫度范圍內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率均隨溫度升高而增大。
    ①用平衡移動原理解釋上述CO2轉(zhuǎn)化率增大的原因是
     

    ②已知CH3OH的選擇性=
    C
    H
    3
    OH
    產(chǎn)率
    C
    O
    2
    轉(zhuǎn)化率
    ,除調(diào)控反應體系的溫度外,還可以增大CH3OH的選擇性的方法有
     
    (任寫一條即可)。
    發(fā)布:2024/10/25 3:0:4組卷:2引用:2難度:0.5
  • 3.硫酸的消費量常用來衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平。其中SO2的催化氧化是重要的一步,其反應為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=-196kJ/mol?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)SO2催化氧化反應在
     
    溫下自發(fā)(填“高”或“低”,下同),
     
    壓有利于提高反應速率,
     
    壓有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。根據(jù)下表數(shù)據(jù)(450℃條件下測得)闡述實際工業(yè)生產(chǎn)選擇0.1MPa的理由:
     

    壓強 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa
    平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率 97.5% 98.9% 99.2% 99.6% 99.7%
    (2)科研人員使用CaCO3為基礎(chǔ)固硫材料,復合不同的催化劑(V2O5、V2O5-MnO2、V2O5-GeO2)催化SO2向SO3的轉(zhuǎn)化。同時研究了不同溫度下使用三種催化劑對CaCO3固硫效率(用單位時間SO2轉(zhuǎn)化率表示)的影響,結(jié)論如圖:
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    ①僅使用CaCO3而不使用催化劑獲得的X線的實驗目的是
     
    。
    ②下列有關(guān)說法正確的是
     

    a.三種催化劑中V2O5催化劑效率最低
    b.同溫同壓下,使用復合催化劑有利于提高SO3的平衡產(chǎn)率
    c.溫度越高一定越有利于催化劑催化效率的提升
    (3)某SO2催化氧化生成SO3反應的速率方程為:v=k?pα(SO2)?pβ(O2)?pγ(SO3),根據(jù)表中數(shù)據(jù),β=
     

    實驗 p(SO2)/kPa p(O2)/kPa p(SO3)/kPa v/kPa-1
    1 m n p q
    2 2m n p 2q
    3 m n 0.1p 10q
    4 m 2n p 1.414q
    發(fā)布:2024/10/25 0:0:1組卷:5引用:2難度:0.5
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