2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”。其中，機(jī)動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)�！鱄＜0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是        （填代號）。
（下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

（2）機(jī)動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：                                    。
（3）用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑，測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率（注：脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率），
反應(yīng)原理為：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△S    0，△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②對于氣體反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），
則上述反應(yīng)的KP＝                。
③以下說法正確的是                 。
A．第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B．相同條件下，改變壓強(qiáng)對脫氮率沒有影響
C．催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為                        。

（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設(shè)NO、NO2體積比為1:1）的質(zhì)量為___________g。

（1）   bd      （各1分，共2分，選錯不得分）
（2）CH4(g)+N2O4(g) =N2(g) +2H2O(g) + CO2(l) △H=" —898.1kJ/mol" （2分）
（3）① ＞（1分）�。迹�1分）②KP＝ （2分） ； ③ C（2分）
（4）NO2+NO3— —e-=N2O5 （2分）  
（5）76g（2分）

解析試題分析：（1）a、正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時，達(dá)到平衡狀態(tài)，此時反應(yīng)速率不再變化，所以圖像不符合，錯誤；b、因?yàn)槿萜鳛榻^熱，所以t1時平衡常數(shù)不變，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，正確；c、t1時CO、CO2的物質(zhì)的量還在變化，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，錯誤；d、t1時NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，正確。
（2）首先寫出化學(xué)方程式并注明狀態(tài)，然后根據(jù)蓋斯定律求出焓變，△H=?H1-?H2+2×?H3= —898.1kJ?mol?1，可寫出熱化學(xué)方程式。
（3）①、根據(jù)化學(xué)方程式可知?dú)怏w的系數(shù)增大，說明?S>0；脫氨率達(dá)到最高點(diǎn)之后繼續(xù)升高溫度，脫氨率降低，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，?H<0。
②、根據(jù)化學(xué)方程式中物質(zhì)的狀態(tài)和系數(shù)可得：KP＝
③A、兩種催化劑在本題溫度時脫氮率不同，錯誤；B、改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡移動，脫氮率發(fā)生變化，錯誤；
C、催化劑①在250℃時脫氮率最高，催化劑②在450℃左右脫氮率最高，正確。
（4）燃料電池中O2在正極上發(fā)生得電子反應(yīng)，則NO2在負(fù)極上失電子生成更高價態(tài)的N2O5，電極方程式為：NO2+NO3— —e-= N2O5
（5）尿素吸收NO、NO2生成對大氣無污染的氣體，則化學(xué)方程式為：CO(NH2)2 + NO +NO2 =2N2 +CO2+2H2O，1mol尿素反應(yīng)吸收1mol NO和1mol NO2，質(zhì)量為：30g+46g=76g。
考點(diǎn)：本題考查化學(xué)平衡的判斷、熱化學(xué)方程式與蓋斯定律、?H與?S的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的判斷、燃料電池、化學(xué)計算。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

根據(jù)化學(xué)學(xué)科中的基本理論，請回答下列問題：
Ⅰ、常溫下，取pH＝2的鹽酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是_____ (填“A”或“B”)。

Ⅱ、丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。
已知：①2C3H8（g）+7O2（g）＝6CO（g）+8H2O（l），△H1＝－2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）  △H2＝－566kJ/mol
（1）寫出丙烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：                            。
（2）現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒，生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水，將所有的產(chǎn)物通入一個固定體積為1L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+ H2（g） △H1＝+41.2kJ/mol
①下列事實(shí)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是           
a．體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化                     b．v正(H2)＝v逆(CO)
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化    d．CO2的濃度不再反生變化
②5min后體系達(dá)到平衡，經(jīng)測定，H2為0.8mol，則v(H2)=                  。
③向平衡體系中充入少量CO，則平衡常數(shù)        （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）依據(jù)（1）中的反應(yīng)可以設(shè)計一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O2-。在電池內(nèi)部O2-移向         極（填“正”或“負(fù)”）；電池的正極電極反應(yīng)為                    。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氯化鐵是一種重要的化工原料，無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3·nH2O。
（1）實(shí)驗(yàn)室用如下裝置（部分加熱、夾持等裝置已略去）制備無水氯化鐵固體。

①裝置A中儀器z的名稱是___________。
②簡述檢驗(yàn)裝置A氣密性的操作：______________________。
③按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→_________ →__________ →_________ →__________→b→c→_________→__________，裝置D的作用是______________________。
（2）工業(yè)上制備無水氯化鐵的一種工藝流程如下：

①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。
②簡述由FeCl3·6H2O晶體得到無水氯化鐵的操作：________________________________。
③用碘量法測定所得無水氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：稱取m克無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容；取出10 mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，滴入指示劑_________（填試劑名稱），用c mol/L的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，終點(diǎn)時消耗V mLNa2S2O3溶液（已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）。則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
（3）若已知：
Fe(OH)3(aq)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq) △H＝a kJ/mol
H2O(l)H＋(aq)＋OH－(aq)  △H＝b kJ/mol
請寫出Fe3＋發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P4O6，空氣充足時生成P4O10。
(1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
P(s，紅磷)＋O2(g)===P4O10(s)  ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)
ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為________，反應(yīng)過程中放出的熱量為________。
已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能
(kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。

則反應(yīng)P4(s，白磷)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

當(dāng)前環(huán)境問題是一個全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、污染性氣體NOx、SOx等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問題。
（1）二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)�，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為                。
（2）在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。已知：
①C（s）＋O2（g）=CO2（g） ΔH1＝－393．5 kJ·mol－1
②CO2（g）＋C（s）=2CO（g） ΔH2＝+ 172．5 kJ·mol－1
③S（s）＋O2（g）=SO2（g） ΔH3＝－296．0 kJ·mol－1
請寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式             。
（3）硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-889．6 kJ·mol-1  ①
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） ΔH=+67．7 kJ·mol-1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是              。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1
反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。

溫度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數(shù)據(jù)判斷，ΔH1______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為________，此時的溫度為________(從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)  ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)  ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：__________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

我國是個鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。
I.已知反應(yīng) Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) ΔH＝-23.5 kJ·mol-1，該反應(yīng)在
1000℃的平衡常數(shù)等于4。在一個容積為10L的密閉容器中,1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1. 0mol,反應(yīng)經(jīng)過l0min后達(dá)到平衡。
（1）CO的平衡轉(zhuǎn)化率=____________
（2）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是________
a．提高反應(yīng)溫度
b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c．選取合適的催化劑
d．及時吸收或移出部分CO2
e．粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸
Ⅱ.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收,使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。請根據(jù)圖示回答下列問題:

（1）從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)=________
（2）若在溫度和容器相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器
反應(yīng)物投入的量
反應(yīng)物的
轉(zhuǎn)化率
CH3OH的濃度
能量變化
(Q1、Q2、Q3均大于0)
甲
1mol CO和2mol H2
α1
c1
放出Q1kJ熱量
乙
1mol CH3OH
α2
c2
吸收Q2kJ熱量
丙
2mol CO和4mol H2
α3
c3
放出Q3kJ熱量
 
則下列關(guān)系正確的是________
A．c1=c2     B．2Q1=Q3   C．2α1=α3      D．α1+α2 =1
E．該反應(yīng)若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量
Ⅲ．以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖�；卮鹣铝袉栴}：

（1）B極上的電極反應(yīng)式為                                            
（2）若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時，理論上消耗的甲烷的體積為            （標(biāo)況下）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇可作為燃料電池的原料。通過下列反應(yīng)可以制備甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的變化如圖所示，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)A 時，容器的體積為20 L。

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為     。
（2）如反應(yīng)開始時仍充入10mol CO 和20mol H2，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V（B）=        L。
（3）關(guān)于反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化學(xué)平衡狀態(tài)時的描述正確的是  （填字母）。
A．CO的含量保持不變       B．容器中CH3OH濃度與CO濃度相等
C．2V正（CH3OH）=V正（H2）D．容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物質(zhì)的量 投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是     。
                    
A．溫度：T1 < T2 <T3
B．正反應(yīng)速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）
C．平衡常數(shù)： K(a) ="K(c)" ； K(b) >K(d)
D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)
（5）已知CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol－1，試寫出由
CO2和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式     。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：

I．已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表常數(shù)達(dá)式為：K＝，它所對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                            。
II．二甲醚（CH3OCH3）在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用，工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2．0～10．0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1＝－90．7kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H2＝－23．5kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3＝－41．2kJ·mol－1
（1）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                         。
830℃時反應(yīng)③的K＝1．0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K    1．0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2．4 mol/L，5 min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50％，則5 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為      　     ；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；達(dá)到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）反應(yīng)②在t℃時的平衡常數(shù)為400，此溫度下，在0．5L的密閉容器中加入一定的甲醇，反應(yīng)到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下：

物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c(mol/L)
0．8
1．24
1．24
 
①此時刻v正   v逆（填“大于”“小于”或“等于”
②平衡時二甲醚的物質(zhì)的量濃度是                    。
以二甲醚、空氣、KOH 溶液為原料，以石墨為電極可直接構(gòu)成燃料電池，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為                                              ；若以1．12L/min（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向電池中通入二甲醚，用該電池電解500mL2mol/L CuSO4溶液，通電0．50 min后，計算理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為                         

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案