隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具體有重要意義。
（1）如圖是在101 kPa，298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO過(guò)程中的能量變化示意圖。

已知：

請(qǐng)寫出NO與CO反應(yīng)生成無(wú)污染氣體的熱化學(xué)方
程式：                             。
（2）將0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一個(gè)容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，在不同條件下，反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。

①下列說(shuō)法正確的是          （填序號(hào)）。
a．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到乎衡
b．當(dāng)向容器中再充人0． 20 mol NO時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，K增大
c．升高溫度后，K減小，N02的轉(zhuǎn)化率減小
d．向該容器內(nèi)充人He氣，反應(yīng)物的體積減小，濃度增大，所以反應(yīng)速率增大
②計(jì)算產(chǎn)物NO在0～2 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v（NO）=         mol·L-1·min-1
③第4 min時(shí)改變的反應(yīng)條件為      （填“升溫’’、“降溫’’）。
④計(jì)算反應(yīng)在第6 min時(shí)的平衡常數(shù)K=      。若保持溫度不變，此時(shí)再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡將           移動(dòng)（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負(fù)極反應(yīng)式為       ，當(dāng)有0.25 mol SO2被吸收，則通過(guò)質(zhì)子（H+）交換膜的H+的物質(zhì)的量為     mol。

（1）2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-759.8kJ/mol；（2分）
（2）①c （2分） ②0.015 （2分）③升溫  （2分）④1/36 （2分） 逆向（2分）
（3）SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+  （2分）    0.5   （2分）

解析試題分析：（1）由圖知298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO 的熱化學(xué)方程式為NO2（g）+CO（g）=NO（g） +CO2（g）△H=-234kJ/mol     ③；NO與CO反應(yīng)生成無(wú)污染氣體是氮?dú)夂投趸細(xì)怏w，根據(jù)蓋斯定律得②-①+2×③即為所求，所以答案是2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-759.8kJ/mol；
（2）①NO2（g）+CO（g）=NO（g） +CO2（g），該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)始終不變，a錯(cuò)誤；b、體積不變，NO的物質(zhì)的量增加，濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，K不變，錯(cuò)誤；c、升高溫度后，平衡逆向移動(dòng)，K減小，N02的轉(zhuǎn)化率減小，正確；d、充入氦氣，容器體積不變，所以反應(yīng)物的濃度不變，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤答選c；
②在0～2 min內(nèi)NO的濃度增加0.03mol/L,所以v（NO）="0.03mol/L/2min=0.015" mol·L-1·min-1
③第4 min時(shí)反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，所以是升溫；
④6min時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(NO2)="0.18" mol·L-1,c(CO)="0.08" mol·L-1,c(NO)=c(CO2)="0.02" mol·L-1,所以K= c(NO)·c(CO2)/c(NO2)·c(CO)=1/36；此時(shí)再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，則c(NO)·c(CO2)/c(NO2)·c(CO)>1/36，所以平衡逆向移動(dòng)；
(3)二氧化硫在負(fù)極通入，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+，當(dāng)有0.25molSO2被吸收時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol，根據(jù)得失電子守恒，正極發(fā)生O2+4e-+4H+=2H2O，則通過(guò)質(zhì)子（H+）交換膜的H+的物質(zhì)的量為0.5mol。
考點(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，化學(xué)平衡的移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，電化學(xué)原理理解分析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

．（17分）減少污染、保護(hù)環(huán)境是全世界最熱門的課題。
（1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為                          。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是    （填序號(hào)）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。

①M(fèi)、N兩點(diǎn)平衡狀態(tài)下，容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：n(M)總：n(N)總=　　 　　　。
②若M、N、Q三點(diǎn)的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為　　   。
（3）催化硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化硝化法中，用H2將NO還原為N2，一段時(shí)間后，溶液的堿性
明顯增強(qiáng)。則該反應(yīng)離子方程式為               。
②電化學(xué)降解NO的原理如圖所示，電源正極為    （填“a”或“b”）；
若總反應(yīng)為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應(yīng)式為          。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

研究人員通過(guò)對(duì)北京地區(qū)PM2．5的化學(xué)組成研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣和燃煤污染分別 占4％、l8％
I．（1）用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知該反應(yīng)在570K時(shí)的平衡常數(shù)為1×1059，但反應(yīng)速率極慢。下列說(shuō)法正確的是：       

A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
B．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑
C．增大壓強(qiáng)，上述平衡右移，故實(shí)際操作中可通過(guò)增壓的方式提高其凈化效率
D．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
（2）還可以用活性炭還原法處理氮氧化物，反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：
              濃度/mol·L-1
時(shí)間/min 
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.050
0.025
0.025
30
0.050
0.025
0.025
40
0.036
0.032
0.010
50
0.036
0.032
0.010
 
①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=          (保留兩位小數(shù))。
⑦前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為      ，30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是             。
③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應(yīng)的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO對(duì)人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問(wèn)題屬于當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題。
（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學(xué)方程式為                      。
（2）高溫時(shí)，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí)，測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是            。
②由Mg可制成“鎂一次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖，則鎂電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                 ，該電池總反應(yīng)的離子方程式為                  。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

已知某反應(yīng)A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答問(wèn)題。

該反應(yīng)是       (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)的ΔH＝        kJ/mol(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量       (填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2
進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(反應(yīng)時(shí)間3 h)：

T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)50℃時(shí)從開(kāi)始到3 h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______ mol·h－1。
(2)該反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系可用如圖表示，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________。

(3)與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率較慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議：_______________________________________。
(4)工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某壓強(qiáng)恒定的密閉容器中加入2 mol N2和4 mol H2，達(dá)到平衡時(shí)，N2的轉(zhuǎn)化率為50%，體積變?yōu)?0 L。求：
①該條件下的平衡常數(shù)為_(kāi)_______；
②若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同條件下達(dá)到平衡時(shí)，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。反應(yīng)放出的熱量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氨是重要的化工產(chǎn)品和化工原料。
（1）氨的電子式是                。
（2）已知：

①合成氨的熱化學(xué)方程式是   。
②降低溫度，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K           ．（填“增大”、“減小’’或“不變”）。
（3）有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖l所示。
電池正極的電極反應(yīng)式是                        ，A是              。

（4）用氨合成尿素的反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2（l）+ H2O(g)。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，原料氣帶有水蒸氣。圖2表示CO2的轉(zhuǎn)化率與氨碳比、水碳比的變化關(guān)系。
①曲線I、II、III對(duì)應(yīng)的水碳比最大的是                    。
②測(cè)得B點(diǎn)氨的轉(zhuǎn)化率為40%，則x1                   。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時(shí)的相對(duì)投資費(fèi)用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

原料
天然氣
重油
煤
相對(duì)投資費(fèi)用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t－1
28×109
38×109
48×109
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)依據(jù)上表信息，你認(rèn)為采用________為原料最好。
(2)請(qǐng)寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－394 kJ·mol－1①
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ·mol－1②
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol－1③
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式：__________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?并放出大量熱。已知0.4 mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成水蒸氣和氮?dú)?放出256.652 kJ的熱量。
(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　_________________________。 
(2)已知H2O(l)H2O(g)　ΔH="+44" kJ·mol-1則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是　　　　kJ。 
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是
　___________________________________。 
(4)發(fā)射衛(wèi)星可用肼為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵�。已�?
N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH="+67.7" kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH="-534" kJ·mol-1
肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　__________________________。 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
（1）SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知：SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g) △H＝＋97.3 kJ·mol－1。某溫度時(shí)向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2，達(dá)到平衡時(shí)，容器中含0.18mol SO2，則此過(guò)程反應(yīng)吸收的熱量為_(kāi)____kJ，該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中，最終生成沉淀的質(zhì)量為_(kāi)______。
（2）工業(yè)上制備硫酸的過(guò)程中存在反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－198kJ·mol－1400℃，1.01×105Pa，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2，n(SO3)和n(O2)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。

①0～20min反應(yīng)的平均速率υ(O2)＝___________。
②下列敘述正確的是        。
a．A點(diǎn)υ正(SO2)＞υ逆(SO2)
b．B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)
c．C點(diǎn)和D點(diǎn)n(SO2)相同
d．其它條件不變，500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，n(SO3)比圖中D點(diǎn)的值大
（3）工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液，當(dāng)溶液pH約為6時(shí)，Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降，應(yīng)更換吸收劑。此時(shí)溶液中c (SO32－)的濃度是0.2 mol·L－1，則溶液中c(HSO3－)是_________mol·L－1。

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