汽車尾氣中NOx的消除及無害化處理引起社會廣泛關注。
（1）某興趣小組查閱文獻獲得如下信息：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)) △H=―483.6kJ/mol
則反應2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) △H=          。
（2）該小組利用電解原理設計了如圖1裝置進行H2還原NO的實驗[高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)，金屬鈀薄膜做電極]。

鈀電極A為  極，電極反應式為              。
（3）氨法催化還原NO原理如下：
主反應：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)   (△H <0)
副反應：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+ 4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)
4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g)4N2O(g)+6H2O(g)
有關實驗結(jié)論如圖2、圖3所示，據(jù)此回答以下問題：

①催化還原NO應控制n(NH3)/n(NO)的最佳值為            ，理由是           。
②主反應平衡常數(shù)表達式：K=                       ，隨著溫度的增加，K將  (選填“增加”、 “減小”或“不變”。
③影響N2O生成率的因素有          、氧氣濃度和           。

（1）―664.1kJ/mol (2分)
（2）陰極(2分)   2NO+4H++4e—=N2↑+2H2O (2分)
（3）①1 (1分)   n(NH3)/n(NO)小于1時，NO脫除率不高，n(NH3)/n(NO)大于1時，NO脫除率增加不明顯且N2O生成率明顯增加（ 3分）
②(2分)     減小(2分)
③溫度(1分)     n(NH3)/n(NO) (1分)(本題兩空答案順序可顛倒)

解析試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，將第2個反應減去第1個反應可得，△H=―664.1kJ/mol；（2）由原電池原理可知，內(nèi)電路中陽離子移向正極，讀圖可知，鈀電極A為正極、鈀電極B為負極；由電子、電荷、原子均守恒可知，酸性環(huán)境下正極發(fā)生的還原反應式為2NO+4H++4e—=N2↑+2H2O；（3）①讀圖、對比可知，n(NH3)/n(NO)小于1時，NO脫除率不高，n(NH3)/n(NO)大于1時，NO脫除率增加不明顯且N2O生成率明顯增加，因此n(NH3)/n(NO)的最佳值為1；②由反應式可知，K=；由于△H<0，正反應放熱，升溫平衡左移，K減��；結(jié)合題中信息可知，影響N2O生成率的因素有溫度、n(NH3)/n(NO) 和氧氣濃度。
考點：考查蓋斯定律、原電池、化學平衡等相關知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某種優(yōu)質(zhì)燃油由甲、乙兩種有機物混合而成，甲、乙兩種物質(zhì)含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知甲、乙及CO、H2的燃燒熱如下：

物質(zhì)
甲
乙
CO
H2
燃燒熱/(kJ·mol－1)
1 366
5 518
283
286
 

取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g，在足量的O2中燃燒時，放出的熱量Q與混合物中乙的物質(zhì)的量分數(shù)x的關系如圖所示。試求：
(1)乙的相對分子質(zhì)量Mr(乙)＝________。
(2)160 g由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在347.2 L O2中恰好完全燃燒，得492.8 L氣體，冷卻到室溫時，還剩余224 L(氣體體積均在標準狀況下測定)。由此可求得混合物中，C、H、O的原子個數(shù)比為________。甲、乙的分子式為：甲________；乙________。
(3)1 mol由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃燒，放出熱量2 876 kJ，則反應中生成CO________mol。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

研究化學反應中的能量變化有重要意義。請根據(jù)學過知識回答下列問題：
（1）已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如下圖所示：

①反應的熱化學方程式為____________________________________________。
②已知： 
則                 
（2）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程�；瘜W鍵的鍵能是形成（或拆開）1 mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量。已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ·mol－1，H－H鍵的鍵能是436.0 kJ·mol－1； N－H鍵的鍵能是391.55 kJ·mol－1。則1/2N2(g) + 3/2H2(g) ="=" NH3(g)    ΔH =                。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

按要求寫出下列方程
（1）碳酸鈉溶液呈堿性的原因，用離子方程表示                    。
（2）用鋅保護海底鋼鐵設施，其中負極發(fā)生的電極反應為：           。
（3）含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則表示該反應中和熱的熱化學方程式                                       。
（4）氫氧化鎂溶解在濃的氯化銨溶液，用離子方程表示                    。
（5） Al（OH）3的電離反應方程式:                                             。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）已知反應及幾種物質(zhì)中化學鍵斷裂時的能量變化如下所示：
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)               △H＝－184kJ/mol
4HCl (g)＋O2(g)＝2Cl2 (g) ＋2H2O (g)   △H＝－115.6kJ/mol

①H2與O2反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式為_________________________________；
②斷開1mol H—O鍵所需能量約為_________________________kJ。
（2）已知某反應的平衡常數(shù)表達式為：K＝,它所對應的化學方程式為________________。
（3）已知反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0在400℃時K＝0.5，此條件下在0.5L的密閉容器中進行該反應，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應υ(N2)正______υ(N2)逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。欲使得該反應的化學反應速率加快，同時使平衡時NH3的體積百分數(shù)增加，可采取的措施是_______（填序號）。
A.縮小體積增大壓強        B.升高溫度
C.加催化劑                D.使氨氣液化移走
（4）在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應：A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(s) △H，其化學平衡常數(shù)K與T的關系如下表：

T/K
300
400
500
……
K/(mol·L－1)2
4×106
8×107
1.2×109
……
①斷送該反應的△H_________0（填“＞”或“＜”）；
②在一定條件下，能判斷該反應一定達化學平衡狀態(tài)的是______（填序號）。
A.3 υ(B)正＝2υ(C)逆       B.A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C.容器內(nèi)壓強保持不變    D.混合氣體的密度保持不變

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

海底蘊藏著大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤氣（CO、H2），再合成甲醇來代替日益供應緊張的燃油。
已知：① CH4(g)＋H2O (g)＝CO (g)＋3H2 (g)    △H1＝+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2(g)    △H2=－35.4 kJ·mol-1
③ CH­­4 (g)＋2H2O (g)＝CO­2 (g)＋4H2 (g)  △H3＝+165.0 kJ·mol-1
（1）CH4(g)與CO2 (g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為    。
（2）從原料、能源利用的角度，分析反應②作為合成甲醇更適宜方法的原因是    。
（3）水煤氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3，在進入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液來吸收其中的CO，防止合成塔中的催化劑中毒，其反應是： [Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO   △H＜0
[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應是    。
（4）將CH4設計成燃料電池，其利用率更高，裝置示意如下圖（A、B為多孔性石墨棒）。持續(xù)通入甲烷，在標準狀況下，消耗甲烷體積VL。0＜V≤44.8 L時，電池總反應方程式為    。

② 44.8 L＜V≤89.6 L時，負極電極反應為    。
③ V="67.2" L時，溶液中離子濃度大小關系為    。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 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)式分別是和。實驗測得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的熱化學方程式：                             
（2）對反應N2O4(g)2NO2(g)，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是            

A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
C．A、C兩點氣體的顏色：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，將0.40mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中，每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：

時間（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，從反應開始直至20 s時，二氧化氮的平均反應速率為        
②n3     n4（填“>”、“<”或“=”），該反應的平衡常數(shù)K的值為             ，升高溫度后，反應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，要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，N2O4的起始濃度是_____________mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（15分）隨著大氣污染的日趨嚴重，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)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)    ⊿H＝ -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g)＝2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)   ⊿H＝-1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l)     △H＝-44.0 kJ·mol－1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學方程式                  。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-，從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，則另一反應的離子方程式為                                 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向密閉的真空容器中（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

   濃度/mol·L－1

 

 
時間/min

NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
 
①10min～20min以v(CO2) 表示的反應速率為                        。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算T1℃時該反應的平衡常數(shù)為   　　   （保留兩位小數(shù)）。
③一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率      （填“增大”、“不變”或“減小”） 。
④下列各項能作為判斷該反應達到平衡的是    　　　   （填序號字母）。
A．容器內(nèi)壓強保持不變　　       B．2v正(NO)＝v逆(N2)
C．容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)不變     D．混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件，過一段時間反應重新達到平衡，則改變的條件可能是          。請在右圖中畫出30min至40min的變化曲線。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）NO2可用水吸收，相應的化學反應方程式為                                。
利用反應6NO2＋ 8NH37N2＋12 H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是       L。
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g）  ΔH="-113.0" kJ·mol
則反應NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=            kJ·mol-1。
一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是       。
a．體系壓強保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變
c．SO3和NO的體積比保持不變         d．每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2
該溫度下，此反應的平衡常數(shù)表達式K=         。
（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關系如下圖所示。該反應ΔH     0（填“>”或“ <”）。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是                                    。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案