当前位置:首页 > 重庆市巴蜀中学2018-2019学年高三适应性月考(七)理综化学试题+Word版含解析
10. NO2、NO、CO、NO2-等是常见大气污染物和水污染物,研究NO2、NO、CO、NO2-等的处理对建设美丽中国具有重要意义。 已知:①NO2+CO
CO2+NO,该反应的平衡常数为K1(下同)。断开1mol下列物质的所有化学
键时所消耗能量分别为: NO2 812kJ
②N2(g)+ O2(g)③2NO(g)+O2(g)
NO(g) △H= +89.75kJ/mol,K2 2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol,K3
CO 1076kJ CO2 1490kJ NO 632kJ 写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式:_____________,此热化学方程式的平衡常数K=_______(用K1、K2、K3表示)
(2) 污染性气体NO2与CO 在一定条件下的反应为2NO2+4CO
4CO2+N2,某温度下,在
1L密闭容器中充入0.1mol NO2和0.2molCO,此时容器的压强为1个大气压,5秒时反应达到平衡,容器的压强变为原来的,则反应开始到平衡时CO 的平均反应速率v(CO)=_______。若此温度下,某时刻则得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为a mol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L,
要使反应向逆反应方向进行,a的取值范围为________。
(3) 研究发现: NOx是雾霾的主要成分之一,NH3催化还原氮氧化物(SCR) 技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-1810kJ/mol ①相同条件下,在2L恒容密闭容器中,选用不同的催化剂,上述反应产生N2的物质的量随时间变化的情况如图所示。
a.在催化剂A作用下,反应达到平衡的标志是_____(填序号)。 A.4v(NH3)正=6v(H2O)逆 B.容器内总压强不再改变 C.容器内密度不再改变 D.NO 和H2O(g)浓度相等 E.容器内平均摩尔质量不再改变
b.在A、B,C 三种催化剂下,清除氮氧化物反应的活化能分别表示为Ea(A)、Ea(B)、Ea(C),根据图甲所示曲线,判断三种催化剂条件下,活化能由大到小的顺序为________。 ②在氨气足量时,反应在催化剂A 作用下,经过相同时间,测得脱氮潮殖反应温度的变化情况如图乙所示,据图可知,自相同的时间内,温度对脱氮率的影响及可他的原因是________。(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)。
【答案】 (1). 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=?759.8kJ/mol (2).
?1
?1
(3). 0.008mol·L·s (4). 0≤a<0.8 (5). BE (6). Ea(C)>Ea (B)>Ea (A) (7). 300℃之前,反应未达平衡,反应正向进行,脱氮率随温度的升高而升高;300℃后,反应达到平衡,升温,平衡逆向移动,脱氮率减小
【解析】(1)由已知,反应①的△H=(812+1076-1490-632)kJ/mol=-234kJ/mol,根据盖斯定
律,由反应①×2+③-②×2可得:2NO2(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)
△H=[-234×2+(-112.3)-179.5]kJ/mol=-759.8kJ/mol;当总反应式相加时平衡常数相乘,相减时平衡常数相除,成倍时平衡常数为幂,所以平衡常数K=
(2);5s内反应消耗0.04mol
CO,所以,平衡常数
,a<0.8,所以,0≤a<0.8;(3)①a.A、4v(NH3)
=6v(H2O)逆,正逆反应速率之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡状态,选项A错误;B.
正
该反应为气体体积可变的反应,当容器内总压强不再改变,说明反应已达平衡状态,选项B正确;C.反应在恒容容器中进行且气体总质量不变,反应过程密度始终保持不变,容器内密度不再改变不能说明反应达平衡状态,选项C错误;D.NO 和H2O(g)浓度相等是一种特殊情况,反应不一定达平衡状态,选项D错误;E. 该反应为气体体积可变的反应,气体总质量不变,当容器内总物质的量不再改变,容器内平均摩尔质量不再改变,则反应达平衡状态,选项E正确。答案选BE;b.反应活化能越小,反应速率越快,由图可以看出v(A)>v(B)>v(C),
Ea(C)>Ea (B)>Ea (A);②300℃之前,反应未达平衡,脱氮率随温度的升高而升高;300℃后,
反应达到平衡,升温,脱氮率减小,说明正反应放热,所以,升温平衡逆向移动,脱氮率减小。
11. 根据最新报道,贵州发现超大型锰矿,整个矿区资源量超两亿吨。锰矿是继铁矿、铝矿之后,排在第三位的金属矿产,属国家战略紧铁矿产之一,在电池、磁性新材料等方面都有广泛应用。中国是全球最大的锰矿石和锰系材料生产、清费大国,回答下列问题: (1)基态锰原子的价层电子排布式为_________。
(2)铜锰氧化物(CuMn2O4) 能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 ①CO 和N2 互为等电于体。CO 分子中σ键和π键数目之比为________。
②HCHO分子的H-C-H 键角______(填“大于”“小于”或“等于”)CO2的键角,理由是__________。
③ 向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶被中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。CO32-的空间构型是____________。
(3)晶体熔点: Fe2O3晶体______Al2O3晶体(填“>”“<”或“=”),理由是___________。 (4)锰、铁的第三电离能(I3) 较大的是_______(填素符号)。
(5) 铝晶胞如图26甲所示。铝晶胞中,铝原子的配位数为________。已知铝的晶体密度为ρ g·cm-3,N A代表阿伏加德罗常数的值,设铝原子的半径为rpm,则r=_______。 (6)锰晶胞如图乙所示。已知锰晶胞参数为a nm。设锰晶胞中两个锰原子核之间最短距离为dnm,则d=_____。锰晶胞中Mn 的空间利用率φ=____________。
【答案】 (1). 3d4s (2). 1︰2 (3). 小于 (4). HCHO中C为sp杂化,CO2中C为sp杂化 (5). < (6). 平面三角形 (7). 氧化铝、氧化铁都是离子晶体,铝离子半径小于铁离子,氧化铝的晶格能较大 (8). Mn (9). 12 (10).
(11).
(12).
5
2
2
【解析】(1)锰是25号元素,3d和4s上的电子是其价电子,根据构造原理知其价电子排布式为:3d4s ;(2)①CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为1:2;②HCHO中C为sp2杂化,CO2中C为sp杂化,在中心原子无孤对电子的情况下,sp杂化键角为180°,sp杂化键角为120°,故HCHO分子的H-C-H 键角小于CO2的键角;③CO3中C原子形成3个δ键,没有孤电子对,则应为平面三角形;(3)氧化铝、氧化铁都是离子晶体,铝离子半径小于铁离子,氧化铝的晶格能较大,故晶体熔点: Fe2O3晶体 , ,根据 , 6 2 5 2 ? 2 2-5 2 ;(6)设锰原子的半径为 nm,体对角线(即4个原子半径), , 两原子核间最短距离是顶角到体心的距离(即2个原子半径),用率等于两个锰原子的体积除以立方体的体积,即 。锰晶胞中锰的空间利 (或68%)。 12. 以有机化合物A 为初始原料,合成有机化合物C 和F 的路线如图所示:
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