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题目
题型:不详难度:来源:
二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物.综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 
催化剂



 2SO3(g).某温度下,SO2的平衡转化率与体系总压强(p)的关系如图所示.根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.该反应的平衡常数等于______.
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“=”).
(2)用CH4催化还原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
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为______kJ.
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去.转化流程如图所示:

魔方格

请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式______(不必配平).魔方格
答案
(1)①由图象知,体系总压强为0.10MPa时SO2的平衡转化率为0.8,则
       2SO2(g)+O2(g) 
魔方格
 2SO3(g)
起始:2.0mol    1.0mol               0
转化:1.6mol    0.8mol               1.6mol
平衡:0.4mol    0.2mol               1.6mol
则平衡时:c(SO2)=0.04mol/L,c(O2)=0.02mol/L,c(SO3)=0.16mol/L,
k=
c2(SO3)
c2(SO2)•c(O2)
=
0.162
0.042×0.02
=800,
故答案为:800;
②平衡常数只受温度的影响,温度不变,则压强不变,平衡状态由A变到B时,则k(A)=k(B),
故答案为:=;
(2)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ/mol
利用盖斯定律将
①+②
2
可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJ/mol
n(CH4)=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol,
整个过程中转移的电子总数为:0.20mol×8NA=1.60NA
放出的热量为:0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ,
故答案为:1.60NA(或1.6NA);173.4;
(3)由题意可知,铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,则反应物中MFe2Ox为还原剂,SO2为氧化剂,生成物为MFe2O4和S,则反应的关系式为MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S,
故答案为:MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S.
核心考点
试题【二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物.综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一.(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO】;主要考察你对化学平衡常数等知识点的理解。[详细]
举一反三
化学平衡常数(K)、弱酸的电离常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(KSP)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数.下列关于这些常数的说法中,正确的是(   )
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A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关
B.当温度升高时,弱酸的电离常数Ka变小
C.KSP(AgCl)>KSP(AgI),由此可以判断AgCl(s)+I-=AgI(s)+Cl-能够发生
D.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明相同物质的量浓度时,氢氰酸的酸性比醋酸强
合成氨工业的反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H<0工业合成氨生产示意图如图1所示.

魔方格

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=______.随着温度升高,K值______(填增大、减小、不变)
(2)Y的主要成分为______;
(3)化工生产条件选定的主要原因是(选填字母序号)______;
A.温度、压强对化学平衡的影响;
B.铁触媒在该温度时活性大;
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制.
(4)改变反应条件,会使平衡发生移动.如图2象表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势.
当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)______,
当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)______.
(5)合成氨工厂常通过测定反应前后的混合气体密度来确定氮的转化率.某工厂测得合成塔中N2、H2的密度为0.5536g/L(标准状况),从合成塔中出来的混合气体密度为0.693g/L.则该合成氨厂N2的转化率为多少?______.
已知450℃时,反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的K=0.02,则该温度下,H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应的化学平衡常数为(   )
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A.50B.0.02C.100D.无法确定
在某温度下,可逆反应mA+nB⇌pC+qD的平衡常数为K,下列说法正确的是(   )
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A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C.K随反应物浓度的改变而改变
D.K随温度的改变而改变
水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s)+H2O(g)═CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ•mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而______(增大/减小/不变).
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)全部移走,平衡______(向左移/向右移/不移动).
(3)上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν)随时间的变化:
①缩小容器体积(用实线表示)
②降低温度(用虚线表示)
(4)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
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容器编号c(H2O)/mol•L-1c(CO)/mol•L-1c(H2)/mol•L-1ν、ν比较
I0.060.600.10ν
0.120.20______ν
0.100.200.40ν______ν