【題目】工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體,嚴(yán)重污染空氣.對廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用.
(1)Ⅰ.脫硝:已知:H2的燃燒熱為285.8kJmol1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJmol1
H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44kJmol1
催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其它無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為
(2)Ⅱ.脫碳:向2L密閉容器中加入2mol CO2、6mol H2 , 在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟,發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
(I)①該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是(填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)
②下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a、混合氣體的平均式量保持不變 b、CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
c、CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等 d、混合氣體的密度保持不變
e、1mol CO2生成的同時(shí)有3mol H﹣H鍵斷裂
(II)產(chǎn)物甲醇可以用作燃料電池,該電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑,在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇,同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是

【答案】
(1)4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1100.2kJ?mol1
(2)低溫;de;2CH3OH+2H2O﹣12e═12H++2CO2
【解析】解:(1)Ⅰ. 已知:H2的熱值為142.9KJg1 , 燃燒熱為285.8KJ/mol,
①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJmol1
③H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44kJmol1
①×4﹣②﹣③×4得到催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其它無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1100.2kJmol1
所以答案是:4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1100.2kJmol1;
2)Ⅱ.(I)①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l),熵變△S<0,則反應(yīng)焓變△H<0,低溫下滿足△H﹣T△S<0
所以答案是:低溫;②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l),
a、混合氣體的平均式量始終保持不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;
b、向2L密閉容器中加入2mol CO2、6mol H2 , 按照1:3反應(yīng),所以過程中CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)始終保持不變,故b錯(cuò)誤;
c、向2L密閉容器中加入2mol CO2、6mol H2 , 按照1:3反應(yīng),CO2和H2的轉(zhuǎn)化率始終相等,不能確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;
d、反應(yīng)物是氣體,生成物是液體,混合氣體的密度保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;
e、1mol CO2生成的同時(shí)有3mol H﹣H鍵斷裂,說明正逆反應(yīng)速率相同,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故e正確;
所以答案是:d e;(II)甲醇燃料電池工作時(shí),原電池中負(fù)極上燃料甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng):2CH3OH+2H2O﹣12e═12H++2CO2 , 所以答案是:2CH3OH+2H2O﹣12e═12H++2CO2
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的相關(guān)知識,掌握狀態(tài)判斷:①v(B)=v(B)②v(C):v(D)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室某濃鹽酸試劑瓶標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題:

鹽酸

分子式:HCl

相對分子質(zhì)量:36.5

密度:1.19g/cm3

質(zhì)量分?jǐn)?shù):36.5%

1該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為__________molL-1

2某學(xué)生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制500mL物質(zhì)的量濃度為0.200molL-1的稀鹽酸?晒┻x用的儀器有:A膠頭滴管;B量筒;C燒杯;D天平;E玻璃棒。

①配制稀鹽酸時(shí),上述儀器中不需要使用的有 (選填字母),還缺少的儀器有__________。

②該學(xué)生需要用__________mL量筒量取__________mL上述濃鹽酸進(jìn)行配制。

③配制稀鹽酸時(shí),在洗滌操作中,將洗滌液全部移入容量瓶,其目的是__________。

④配制稀鹽酸時(shí),在定容操作中,應(yīng)在距刻度線__________處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與__________

⑤若出現(xiàn)如下情況,對所配溶液濃度將有何影響?(填偏高偏低無影響)定容時(shí)俯視刻度線__________;定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加適合的蒸餾水__________。

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C.鈉與H2O劇烈反應(yīng)

D.鈉室溫下氧化和在空氣中燃燒得到不同的產(chǎn)物

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A.反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1減小,E2增大
B.反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,△H不變
C.△H<0,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率增大
D.△H>0,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率減少

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【題目】有關(guān)共價(jià)分子的說法正確的是(  )

A.都是極性分子

B.都是共價(jià)化合物

C.共價(jià)分子間的作用力都比化學(xué)鍵弱

D.溶于水的共價(jià)分子都能產(chǎn)生自由移動的離子

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【題目】某同學(xué)以反應(yīng)2Fe3++2I2Fe2++I2為原理,研究濃度對氧化還原性和平衡移動的影響.實(shí)驗(yàn)如圖1:
(1)待實(shí)驗(yàn)I溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)II,目的是使實(shí)驗(yàn)I的反應(yīng)達(dá)到
(2)iii是ii的對比試驗(yàn),目的是排除有ii中造成的影響.
(3)i和ii的顏色變化表明平衡逆向移動,F(xiàn)e2+向Fe3+轉(zhuǎn)化.用化學(xué)平衡移動原理解釋原因:
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測i中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原 因:外加Ag+使c(I)降低,導(dǎo)致I的還原性弱于Fe2+ , 用圖2裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.①K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),b作極.
②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管滴加0.01molL1 AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測,該現(xiàn)象是
(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了ii中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因①轉(zhuǎn)化原因是
②該實(shí)驗(yàn)與(4)實(shí)驗(yàn)對比,不同的操作是
(6)實(shí)驗(yàn)I中,還原性:I>Fe2+;而實(shí)驗(yàn)II中,還原性:Fe2+>I , 將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結(jié)論是

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【題目】下列物質(zhì)導(dǎo)電性最差的是(  )

A. 熔融的氫氧化鈉 B. 石墨棒

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