【題目】氮氧化物(NOx)是大氣主要污染物之一,請根據(jù)以下方法的選用回答相應問題:

I.利用CH4催化還原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-662kJ/mol

②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955kJ/mol

其中①式的平衡常數(shù)為K1,②式的平衡常數(shù)為K2,則:(1) CH4 (g)+4NO (g)=2N2(g) + CO2 (g )+H2O (1)△H=_________ ;改反應的平衡常數(shù)K=_________(用含Kl、K2的代數(shù)式表示)。

II利用燃料電池的原理來處理氮氧化物是一種新方向。裝置如圖所示,在處理過程中石墨電極I上反應生成一種氧化物Y。

(2)寫出氧化物Y的化學式_____________

(3)石墨II電極為______(填“正”或“負”)極,該電極反應為______________;

Ⅲ.利用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應為C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g) △H=akJ/mol。某研究小組向某恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1℃)條件下反應,已知在不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

(4)該反應的平衡常數(shù)表達式K=_______,在0~10s內(nèi),N2的平均反應速率為______mol/(L·s),NO的轉(zhuǎn)化率為________;

(5)30s后,改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件可能是________,若30s后升高溫度至T2℃,平衡時,容器中NO的濃度由0.060mol/L變?yōu)?.072mol/L,則該反應的a___0 (填“>”、“<”或“=”)。

【答案】-1248kJ·mol1N2O5正O2+4e+2N2O5=== 4NO0.001224%減小CO2的濃度<

【解析】(1)CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) H=-662kJ/mol,

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) H=-955kJ/mol

由蓋斯定律×2-可得:CH4 (g)+4NO (g)=2N2(g) + CO2 (g )+H2O (1)H =2×(-955kJ/mol)-(-662kJ/mol)=-1248kJ/mol,則K=,故答案為:-1248kJ/mol;

II 、(2)正極上氧氣得到電子與NO3-結(jié)合生成N2O5,所以Y的化學式為N2O5,故答案為:N2O5

(3) 燃料電池中通氧氣的為正極,通燃料的為負極,則石墨I極為負極,石墨II極為正極,正極發(fā)生還原反應,電極反應為O2+4e+2N2O5=== 4 NO3-,故答案為:N2O5 ;正;O2+4e+2N2O5=== 4 NO3-;

. (4)根據(jù)C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g) H=akJ/mol,反應的平衡常數(shù)表達式K=;在0~10s內(nèi),N2的平均反應速率為=0.0012mol/(L·s);NO的轉(zhuǎn)化率為=×100%=24%,故答案為:;0.0012;24%;

(5)30s后,NO和CO2的濃度減小,但氮氣的濃度增大,表示平衡正向移動,則改變的條件可能是減小CO2的濃度,若30s后升高溫度至T2,平衡時,容器中NO的濃度由0.060mol/L變?yōu)?.072mol/L,表示平衡逆向移動,說明正反應屬于放熱反應,則該反應的a<0,故答案為:減小CO2的濃度; <。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】常溫下,取0.3 mol/L HY溶液與0.3 mol/L NaOH溶液等體積混合(不計混合后溶液體積變化),測得混合溶液的pH=9,則下列說法(或關(guān)系式)正確的是

A. 混合溶液中由水電離出來的c(OH-)=1×10-9 mol/L

B. 混合溶液中離子濃度大小次序為:c(Y-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)

C. c(OH-)-c(HY)=c(H+)=1×10-9 mol/L

D. c(Na+)=c(Y-)+c(HY)="0.3" mol/L

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【題目】造成空氣中光化學煙霧的主要氣體是(

A.硫的氧化物 B.氮氧化物 C.碳氧化物 D. PM2.5

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【題目】有4種混合溶液,分別由等體積0.1 mol·L1的兩種溶液混合而成:①NH4ClCH3COONa,②NH4ClHCl③NH4ClNaCl,④NH4ClNH3·H2O。下列各項排序正確的是

A. pH②<①<③<④ B. 溶液中c(H)①<③<②<④

C. c(NH)①<③<②<④ D. c(NH3·H2O)①<③<④<②

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【題目】某工廠采用電解法處理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽中盛放含鉻廢水,原理示意圖如右,下列說法不正確的是

A.A為電源正極

B.陰極區(qū)附近溶液pH降低

C.陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應為Cr2O72+6Fe2++14H===2Cr3++6Fe3++7H2O

D.若不考慮氣體的溶解,當收集到H2 13.44 L(標準狀況)時,有0.1 mol Cr2O72被還原

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【題目】從下列事實所列出的相應結(jié)論正確的是 ( )

結(jié)

A

Cl2的水溶液可以導電

Cl2是電解質(zhì)

B

SO2通入硝酸鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀

BaSO3不溶于強酸

C

NaHCO3溶液與NaAlO2溶液混合產(chǎn)生白色沉淀

酸性:HCO3HAlO2Al(OH)3

D

SO2通入KMnO4溶液,溶液褪色

SO2具有漂白性

A. A B. B C. C D. D

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【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗稱莫爾鹽,是淺綠色晶體,可溶于水,在100℃~110℃時分解,常用作定量分析中的標準試劑。某化學小組以廢鐵屑為原料在實驗室中進行實驗探究——制備硫酸亞鐵銨并檢驗其純度,過程如下:

I.制備硫酸亞鐵銨

請回答下列問題:

(1)步驟l的作用是_________。(用離子方程式及必要的文字說明);

(2)步驟2中所加硫酸需過量,且不宜等到鐵屑完全反應后才過濾,其中蘊含的道理是_______________;

II.測定硫酸亞鐵銨的純度

稱取mg實驗室制備的硫酸亞鐵銨樣品,配成500ml溶液,取25. 00mL硫酸亞鐵按溶液,用0 . 1mol/L的酸性KMnO4溶液進行滴定,再重復滴定兩次。

(3)配制(NH4)2SO4·FeSO4溶液所用的蒸餾水,通常需加熱煮沸一段時間后,冷卻至室溫再使用,這樣操作的好處是___________________

(4)滴定時發(fā)生反應的離子方程式為___________________;

(5)滴定終點時的現(xiàn)象為 ___________________;

(6)三次滴定測得酸性KMnO4溶液的用量平均值為VmL,則硫酸亞鐵銨樣品的純度為__________;

(7)化學小組分析發(fā)現(xiàn)這種檢測純度的方法不夠準確,目前處理氮氧化物污染的方法有多種,請你幫助他們設計一種檢測方案________________

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【題目】一定溫度下,將一定量的A、B氣體充入密閉容器,發(fā)生反應:A(g)+B(g)xC(?)+3D(?)。反應平衡后,改變影響平衡的一個條件,物質(zhì)A的濃度變化如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

A.x=2,C為氣態(tài),D可能為氣態(tài)也可能為非氣態(tài)

B.改變的條件可能是使用了催化劑

C.其他條件不變,若向容器中加入少量C,A的平衡轉(zhuǎn)化率不變

D.該反應的化學平衡常數(shù)K=[c(C)]2/c(A) ·c(B),且溫度升高,K值增大

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【題目】科學家對一碳化學進行了廣泛深人的研究并取得了一些重要成果。

(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol;

3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol

CO與H2合成CH3CH=CH2的熱化學方程式為________。

(2)現(xiàn)向三個體積均為2L的恒容密閉容器I、II、Ⅲ中,均分別充入1molCO 和2mo1H2,發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol。三個容器的反應溫度分別為Tl、T2、T3且恒定不變。當反應均進行到5min時H2的體積分數(shù)如圖1所示,其中只有一個容器中的反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。

①5min時三個容器中的反應達到化學平衡狀態(tài)的是容器_______(填序號)。

②0-5 min內(nèi)容器I中用CH3OH表示的化學反應速率v(CH3OH)=_______。

③當三個容器中的反應均達到平衡狀態(tài)時,CO的轉(zhuǎn)化率最高的是容器___________。(填序號,下同);平衡常數(shù)最小的是容器_____________

(3)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,在不同溫度下用CO 還原四種金屬氧化物,達到平衡后氣體中與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是_____(填字母)。

a.工業(yè)上可以通過增高反應裝置來延長礦石和CO接觸面積,減少尾氣中CO的含量

b.CO用于工業(yè)冶煉金屬鉻(Cr)時,還原效率不高

c.工業(yè)冶煉金屬銅(Cu) 時,600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大

d.CO還原PbO2的反應△H>0

(4)工業(yè)廢水中含有甲醛,該廠降解甲醛的反應機理如圖3所示,則X表示的粒子是_____,總反應的化學方程式為_________

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