热门试卷

工业生产硫酸时，将SO2催化氧化转化为SO3是关键步骤。

（1）已知每生成1 mol 气态SO3放出98.3kJ的热量，该反应的热化学方程式是：__________________。

（2）实际生产中，SO2的催化氧化采用400°C-500°C和常压，结合下面数据回答问题：压强及温度对SO2的转化率如下表（原料气各成分体积分数为SO2 7%，O2 11%，N2 82%）

①根据表中数据推断并阐述SO2的氧化是放热过程_______________________

②在400°C时，当平衡状态由0.5 MPa变到1 MPa时，平衡常数K(0.5MPa)_______K(1MPa)（填＞、＜、＝）。

③工业生产中，SO2的催化氧化采用常压，而不是高压，其主要原因是___________，____________。

④下列变化不能提高SO2转化率的是________。

a．增大压强 b．使用催化剂 c．升高温度 d．增加O2的浓度

烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术都是环境科学研究的热点。

(1)选择性催化还原法的脱硝原理为：6NOx+4xNH3(3+2x)N2+6xH2O

①上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N2的体积为________L；

②已知：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol

N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H=-180.5 kJ/mol

则反应6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的△H=_________。

(2)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如下图1，脱硝率 与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：___________________，

②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是___________________。

用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：     

3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)   

完成下列填空：

(1)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率___ mol／(L·min)；该反应的平衡常数表达式K=_____

(2)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是________。   

a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小   

b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小   

c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动   

d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动

(3)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。     

a．3v逆(N2)=v正(H2)    b．v正(HCl)=4v正(SiCl4)      

c．混合气体密度保持不变  d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6  

(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比___ （填“>”、“=”或“<”)。

氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得：

(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)；

(2)该反应中的氧化剂是________，其还原产物是________；

(3)该反应的平衡常数表达式为K＝________；

(4)若知上述反应为放热反应，则其反应热ΔH________零(填“大于”“小于”或“等于”)；升高温度，其平衡常数值________(填“增大”“减小”或“不变”)；

(5)若使压强增大，则上述平衡向________反应方向移动(填“正”或“逆”)；

(6)若已知CO生成速率为v(CO)＝18 mol/(L·min)，则N2消耗速率为v(N2)＝________mol/(Lmin)。

一定条件下向容积为20 L的密闭容器中充入1 mol NO2气体，发生反应2NO2N2O4。反应中测得相关数据如下表所示：

(1)此条件下该反应的化学平衡常数Kc＝________。（填表达式）

(2)在50 min末，向容器中加入2/3mol NO2，若要保持平衡不发生移动，则应加入N2O4_______mol。

(3)若保持容器体积不发生变化，升高温度，则可得如图图像，据此判断该反应ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)若在体积不变的情况下，开始充入0.5 mol N2O4，则达到新平衡时N2O4的转化率α＝________。

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为： C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) △H =+131. 3kJ·mol-1 一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是____（填字母，下同）。

A．容器中的压强不变

B．1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键

C．v正(CO) =v逆(H2O)

D．c(CO) =c(H2)

在该温度下，该反应的平衡常数表达式为K=____。

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应

CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2 (g)，得到如下三组数据：

①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为____。

②该反应为____（填“吸”或“放”）热反应。

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t<3min，则a、b应满足的关系是___（用含a、b的数学式表示）。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+ 3H2 (g)CH3OH(g)+H2O(g)，下图表示该反应进行过程中能量（单位为 kJ·mol-1）的变化。在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是 (   )

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出来

D．再充入1mol CO2和3mol H2

(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值____（填“一定增大”、“一定减小”、或“可能增大也可能减小”）。

(2)在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃ 时发生如下反应：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0 CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v(CO)=_________，该温度下平衡常数K的数值为________。

(3)t1℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表。

①表中3～4min之间反应处于_______状态；C1数值________0.08mol/L(填 “>”、“<”或“=”)。

②反应在4～5min之间，平衡向逆方向移动，可能的原因是____（单选），表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是_______（单选）。

A．增加水蒸气 B．降低温度 C．使用催化剂 D．增加氢气浓度

火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1 160 kJ/mol

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为____________________

(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0。若容器容积不变，充入1 mol CO2和3 mol H2后，下列措施可增加甲醇产率的是____。

A．升高温度

B．充入He，使体系总压强增大

C．将CH3OH(g)从体系中分离

D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

(3)脱硫。某脱硫工艺中的废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1：1，则该反应的化学方程式为_____________

(4)二次利用。在最新开发并投入生产的硫酸--甲醇燃料电池中，使用流动电解质硫酸，燃料电池的效率可提高约30%，如图所示。该电池的负极反应式为___________________。