【題目】為應對環(huán)境污染,使得對如何減少煤燃燒和汽車尾氣中各種含碳、氮、硫等氣體的排放,及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫.
(1)為減少煤燃燒中廢氣的排放,常將煤轉化為清潔氣體燃料.請寫出焦炭與水蒸氣高溫下反應的化學方程式:
(2)選擇適當?shù)拇呋瘎┰诟邷叵驴蓪⑵囄矚庵械?CO、NO轉化為無毒氣體.
已知:①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H1=﹣566kJmol1
②2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H2=﹣746kJmol1
則反應N2(g)+O2(g)═2NO(g)的△H=kJmol1
(3)在一定溫度下,向1L密閉容器中充入0.5mol NO、2mol CO,發(fā)生上述反應②,20s反應達平衡,此時CO的物質的量為1.6mol.在該溫度下反應的平衡常數(shù)K=
(4)NO2會污染環(huán)境,可用NaOH溶液吸收NO2并生成等量的NaNO3和NaNO2 . 此反應的離子方程式是;恰好反應后,所得溶液呈弱堿性,則溶液中離子濃度大小關系是 c(Na+)>

【答案】
(1)C+H2O CO+H2
(2)+180
(3)1.25
(4)2NO2+2OH=NO3+NO2+H2O;c(NO3)>c(NO2)>c(OH)>c(H+).
【解析】解:(1)根據(jù)質量和原子守恒,焦炭與水蒸氣高溫下反應生成兩種可燃性氣體為CO和H2 , 則反應的方程式為:C+H2O CO+H2 , 所以答案是:C+H2O CO+H2
(2.)①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1=﹣566kJmol1②2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H2=﹣746kJmol1依據(jù)蓋斯定律計算①﹣②得到反應的熱化學方程式為:N2(g)+O2(g)=2NO(g),△H=(﹣566+746)=+180KJ/mol,所以答案是:+180;
(3.)在一定溫度下,向1L密閉容器中充入0.5mol NO、2mol CO,發(fā)生上述反應②,20S反應達平衡,此時CO的物質的量為1.6mol,依據(jù)化學平衡三段式列式計算:

2NO(g)

+

2CO(g)

N2(g)

+

2CO2(g)

起始量(mol)

0.5

2

0

0

變化量(mol)

0.4

0.4

0.2

0.4

平衡量(mol)

0.1

1.6

0.2

0.4

體積為1L,物質的量數(shù)值為濃度數(shù)值,計算得到平衡常數(shù)K= =1.25;所以答案是:1.25;
(4.)用NaOH溶液吸收NO2 , 反應中只有N元素化合價變化,則N的化合價分別由+4價變化為+5價和+3價,轉移電子1mol,生成等量的NaNO3和NaNO2 , 反應的離子方程式為:2NO2+2OH=NO3+NO2+H2O,二者濃度相等,NO2水解溶液呈堿性,所得溶液中的離子濃度大小關系為c(Na+)>c(NO3)>c(NO2)>c(OH)>c(H+),所以答案是:2NO2+2OH=NO3+NO2+H2O;c(NO3)>c(NO2)>c(OH)>c(H+).
【考點精析】通過靈活運用反應熱和焓變和化學平衡的計算,掌握在化學反應中放出或吸收的熱量,通常叫反應熱;反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%;產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%即可以解答此題.

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