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化学反应原理综合题型集训之化学平衡与电解质溶液
1.中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析,强霾过程中,出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44.0kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式______________________________
(2)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。
①写出该反应的化学方程式_____________________________________________
②10min内该反应的速率v(N2)=________;T℃时该化学反应的平衡常数K=________
③若该反应ΔH<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是________
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是__
a.容器中压强不再变化b.CO2的浓度不再改变
c.2v正(NO)=v逆(N2)d.气体的密度保持不变
(3)一定温度下,用水吸收SO2气体时,溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);若得到pH=4的H2SO3溶液,试计算溶液中-32-3c(HSO)c(SO)=________。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是_______________________________________________(已知该温度下,H2SO3的电离常数:K1=4.5×10-2,K2=2.5×10-7,H2CO3的电离常数K1=8.4×10-7,K2=1.2×10-10)
2.碳及其化合物在工农业上有重要作用。
Ⅰ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________,该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应
(2)某温度下平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为______________
(3)在800℃时发生上述反应,某时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,则正、逆反应速率的比较为:v正_____v逆(填“>”“<”或“=”)
Ⅱ、工业上用CO2和H2反应合成甲醚。已知:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)===2CH3OH(g)ΔH2=+23.4kJ·mol-1
则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3=__________kJ·mol-1
Ⅲ.常温下用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在该溶液中,c(NH4+)________(填“”、“”或“=”)c(HCO-3);反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11)
3.对废(尾)气中的氮氧化物、二氧化硫等进行必要处理,减少它们的排放,让空气更加清洁是环境科学的重要课题之一,也是“打赢蓝天保卫战”的重要举措。分析有关氮氧化物、二氧化硫的反应,并回答相关问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH1=+
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