- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
汽车尾气里含有有毒的NO和CO,NO和CO能缓慢地反应生成N2和CO2.对此反应的下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、使用催化剂能加快反应速率,故A正确;
B、升温能加快化学反应速率,故B正确;
C、NO和CO反应为2NO+2CO=N2+2CO2,反应前后都有气体,改变压强一定改变化学反应速率,故C错误;
D、有毒气体NO和CO反应生成了无毒的气体N2和CO2,减少了对大气的污染,故D正确;
故选C.
在一定条件下,将12mLNO和NO2的混合气的试管倒立于盛满水的水槽中,充分反应后,容器内残留6mL的气体,则原混合气中NO的体积为( )
正确答案
解析
解:12mlNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中发生反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余6ml气体,反应前后气体体积减少6ml.根据化学反应计算如下:
3NO2+H2O=2HNO3+NO△V(气体体积减少)
3 2
V(NO2) 6ml
求得:V(NO2)=9ml,
原气体中V(NO)=3ml,
故选A.
氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等,NO2和N2O4可以相互转化.
(1)对反应N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.T1______T2(填“>”、“<”或“=”);A、C两点的速率vA______vC(同上).
(2)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为______.
②100℃时,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数K的值为______.
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是______mol/L.
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为______.(结果保留小数点后一位)
正确答案
<
<
0.0025mol•L-1•s-1
2.78
0.10
57.5
解析
解:(1)N2O4(g)═2NO2(g)△H=+57kJ•mol-1,该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,所以T1<T2;增大压强,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数减小,所以P1<P2,压强越大反应速率越大,所以vA<vC,
故答案为:<;<;
(2)①从反应开始直至20s时,四氧化二氮的平均反应速率v==
=0.00125mol/(L•s),二氧化氮的平均反应速率为四氧化二氮的平均反应速率的2倍,即为0.0025mol•(L•s)-1,故答案为:0.0025mol•L-1•s-1;
②在60s时,反应已达平衡状态,所以n3=n4,当四氧化二氮的浓度为=0.04mol/L时,二氧化氮的浓度是:
-0.04mol/L×2=0.12mol/L,反应的平衡常数K=
=2.78,
故答案为:2.78;
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是c,则
N2O4 ⇌2NO2
起始浓度(mol•L-1) c 0
转化浓度(mol•L-1) c-0.04 0.12
平衡浓度(mol•L-1) 0.04 0.12
所以=0.5,解得c=0.10,故答案为:0.10
④根据题意可知:
N2O4 ⇌2NO2
起始浓度(mol•L-1) 0.10 0
转化浓度(mol•L-1) 0.06 0.12
平衡浓度(mol•L-1) 0.04 0.12
根据公式平均分子量==
=57.5g/mol,
答:达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为57.5.
随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度.目前,用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法.
(1)已知产物 A、B 都是参与大气循环的气体,请结合下表数据写出NO与活性炭反应的化学方程式:
______
(2)某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①T1℃时,求该反应平衡常数(列出K的表达式,要求计算过程).
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是______.
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、A、B的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H______0(填“>”、“=”或“<”).
④压缩容器体积,增大压强对该反应的反应速率和平衡移动的影响是______.
正确答案
解:(1)碳和一氧化氮反应生成对空气无污染的物质且参与大气循环,所以生成物是氮气和二氧化碳,所以其反应方程式为C+2NO⇌N2+CO2,故答案为:C+2NO⇌N2+CO2;
(2)①当20-30min时,各物质的物质的量不变,则该反应达到平衡状态,K==
=0.56,故答案为:0.56;
②根据表中数值知,NO浓度减小,A浓度增大,则平衡向正反应方向移动,但B浓度减小,说明改变条件是分离出B物质,故答案为:分离出了B;
③30min时,容器中NO、A、B的浓度之比=0.040:0.030:0.030=4:3:3,30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、A、B的浓度之比为5:3:3,则平衡向逆反应方向移动,所以逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,则△H<0,故答案为:<;
(3)该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强对其平衡移动无影响,压缩容器体积,增大压强,正逆反应速率增大,但平衡不移动,故答案为:压缩容器体积,增大压强,加大反应速率,而平衡不移动.
解析
解:(1)碳和一氧化氮反应生成对空气无污染的物质且参与大气循环,所以生成物是氮气和二氧化碳,所以其反应方程式为C+2NO⇌N2+CO2,故答案为:C+2NO⇌N2+CO2;
(2)①当20-30min时,各物质的物质的量不变,则该反应达到平衡状态,K==
=0.56,故答案为:0.56;
②根据表中数值知,NO浓度减小,A浓度增大,则平衡向正反应方向移动,但B浓度减小,说明改变条件是分离出B物质,故答案为:分离出了B;
③30min时,容器中NO、A、B的浓度之比=0.040:0.030:0.030=4:3:3,30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、A、B的浓度之比为5:3:3,则平衡向逆反应方向移动,所以逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,则△H<0,故答案为:<;
(3)该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强对其平衡移动无影响,压缩容器体积,增大压强,正逆反应速率增大,但平衡不移动,故答案为:压缩容器体积,增大压强,加大反应速率,而平衡不移动.
如图所示是气体性质实验的常用装置,下列有关实验现象的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使石蕊变红,则看到液面上升并变为红色,故A正确;
B.氨气溶于水,溶液显碱性,遇酚酞变红,则看到液面上升并呈红色,故B正确;
C.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,NO不溶于水,则看到液面上升,但水不会充满整个试管,故C错误;
D.氢氧化钠是碱,遇酚酞变红,氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、水,次氯酸钠具有漂白性,则看到试管中黄绿色褪去,液面上升且红色逐渐变浅最终褪色,故D正确;
故选C.
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