隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol­—1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol—1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程為                                  。
(2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。        
若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=           

若保持溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將      移動(填“向左”、 “向右”或“不”)。
20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化,則改變的條件可能是             (填序號)。
①加入催化劑  ②降低溫度  ③縮小容器體積  ④增加CO2的量
(3)肼(N2H4)用亞硝酸(HNO2)氧化可生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0,其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977。寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                                        
(1)CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-867kJ·mol­-1(2分)
(2)k=" 5/144" 或0.0347 (2分);   不(1分);     ② (1分)
(3) N2H4 +HNO2==HN3 + 2H2O(2分)

試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律,甲烷直接將NO2還原為N2的?H=1/2?H1+1/2?H2=-867kJ·mol­-1,所以熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-867kJ·mol­-1
(2)根據(jù)圖中所示濃度可知c(CO2)=0.4mol/L,則
K==
再向容器中充入CO、N2各0.6mol, Q仍為 5/144,所以平衡不移動;20min時(shí),從圖中看出平衡正向移動,N2起始濃度沒變,所以選②。
(3) 根據(jù)氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0,其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977,可求得分子式為HN3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2H4 +HNO2==HN3 + 2H2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1) 8g液態(tài)的CH3OH在氧氣中完全燃燒,生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出Q kJ的熱量。試寫出液態(tài)CH3OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式                             。
(2)在化學(xué)反應(yīng)過程中,破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量,形成新化學(xué)鍵又會釋放能量。
化學(xué)鍵
H—H
N—H
N≡N
鍵能/kJ·mol-1
436
391
945
已知反應(yīng)N2+3H2=2NH3 ΔH=a KJ/mol。
試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值為:               。
(3)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
                                                          

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。
(1)有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H="-76.0" kJ·mol一1
①上述反應(yīng)中每生成1 mol Fe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1,則反應(yīng):3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
(2)在一定條件下,二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下:CO2(g)+4 H2 (g)  C H4 (g)+2 H2O(g),向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2 mol·L1,H2 0.8 mol·L1,CH40.8 mol·L1,H2O1.6 mol·L1。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為________。300 ℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________________。200℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應(yīng)的△H_____(填“>’’或“<”)O。
(3)華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法,可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO2零排放,其基本原理如
圖所示:

①上述生產(chǎn)過程的能量轉(zhuǎn)化方式是____________________。
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行,碳酸鈣先分解為CaO和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽極的電極反應(yīng)式為___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是。實(shí)驗(yàn)測得N-N鍵鍵能為167kJ·mol-1, NO2中氮氧鍵的平均鍵能為466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol-1
(1)寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學(xué)方程式:                             
(2)對反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是            

A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
C.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(3)在100℃時(shí),將0.40mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中,每隔一定時(shí)間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下表數(shù)據(jù):
時(shí)間(s)
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.050
n2
0.080
0.080
 
①在上述條件下,從反應(yīng)開始直至20 s時(shí),二氧化氮的平均反應(yīng)速率為        
②n3     n4(填“>”、“<”或“=”),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為             ,升高溫度后,反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將      (填“增大”、“減小”或“不變”)。
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是_____________mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知H2O(g)= H2O(l)      △H1=Q1 kJ/mol    
C2H5OH(g) = C2H5OH(l),               △H2=Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g) =2CO2(g) + 3H2O(g),  △H3=Q3 kJ/mol
若使用23 g酒精液體完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為( )kJ
A.Q1 +Q2 +Q3     B.0.5(Q1 +Q2 +Q3
C.0.5Q1 –0.5Q2 +0.5Q3   D.1.5Q1 –0.5Q2 +0.5Q 3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲醇是一種很好的燃料,工業(yè)上可用多種原料通過不同的反應(yīng)制得甲醇。
(1)已知在常溫常壓下:

(2)工業(yè)上正在研究利用來生產(chǎn)甲醇燃料的方法,該反應(yīng)為:

在某溫度下,將6mol CO2和8molH2充入容積為2L的密閉容器中,8分鐘時(shí)達(dá)平衡狀態(tài),H2的轉(zhuǎn)化率為75%。請回答:
②用CH3OH表示該反應(yīng)在0-8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=____.
②此溫度下該反應(yīng)平衡常數(shù)K=____________mol;
③若在上述平衡體系中,再充入2mol H2,反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的轉(zhuǎn)化率____________75% (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一氧化碳與氫氣也可以合成甲醇:
①若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行,下列說法正確的是____;
a.若混合氣體的密度不再改變,說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
b.反應(yīng)達(dá)到平衡后,通入CH3OH(g)使壓強(qiáng)增大,平衡向右移動
c.反應(yīng)達(dá)到平衡后,通入氬氣使壓強(qiáng)增大,平衡向右移動
d.反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小
e.若使用催化劑,會改變反應(yīng)的途徑,但反應(yīng)的不變
②某溫度下,在一個(gè)容積為2L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),已知此溫度下的平衡常數(shù)K=50L2/mol2,反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量如下:

請比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

二甲醚(CH3OCH3,沸點(diǎn)為-24.9℃)被稱為21世紀(jì)的新型能源?茖W(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣與從煙道氣中分離出的CO2在催化劑作用下合成二甲醚,并開發(fā)出直接以二甲醚為燃料的燃料電池。其合成流程如下:

(1)已知:CH3OCH3(g)、H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為:△H= -1455.0kJ·mol-1、△H=" -285.8" kJ·mol-1。寫出以CO2、H2合成CH3OCH3的熱化學(xué)方程式:                  ;
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱堿性,上述合成線路中用作CO2吸收劑。寫出吸收CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式                          
(3)一定條件下用CO2和H2合成二甲醚,反應(yīng)物氣流量對CO2的轉(zhuǎn)化率、二甲醚的選擇性(是指轉(zhuǎn)化生成二甲醚的碳占已轉(zhuǎn)化碳的比例)影響結(jié)果如圖1所示,當(dāng)控制氣流量為28mL· min-1時(shí),則生成0.3mol二甲醚需要通入CO2的物質(zhì)的量為            ;

圖1                                      圖2
(4)圖2為二甲醚燃料電池示意圖。
①a電極的電極反應(yīng)式為                           ;
②若以1.12 L·min-l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的速率向該電池中通入二甲醚,用該電池電解50mL2 mol·L-1 CuSO4溶液,通電0.50 min后,計(jì)算理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為        。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知下列熱化學(xué)方程式:
Zn(s)+ O2(g)=ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
Hg(l)+ O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l) ΔH3,其中ΔH3的值是      (  )
A.-441.8 kJ·mol-1B.-254.6 kJ·mol-1
C.-438.9 kJ·mol-1D.-260.4 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(8分)(1)肼(N2H4)是發(fā)射航天飛船常用的高能燃料。將NH3和NaClO按一定物質(zhì)的量比混合反應(yīng),生成肼、NaCl和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。
(2)在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑過氧化氫,當(dāng)它們混合時(shí),即產(chǎn)生大量氣體,并放出大量熱。已知:H2O(l)H2O(g) ΔH=" +44" kJ/mol。12.8 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵,放?56.65 kJ的熱量。
①請寫出液態(tài)肼與過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式______________________。
②則16 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是___________________。

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