隨著大氣污染的日趨嚴重，“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反應生成1mol CO2和1mol NO過程中的能量變化示意圖。

已知：

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

①下列說法正確的是          （填序號）。
a．容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到乎衡
b．當向容器中再充人0． 20 mol NO時，平衡向正反應方向移動，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，反應物的體積減小，濃度增大，所以反應速率增大
②計算產(chǎn)物NO在0～2 min內(nèi)平均反應速率v（NO）=         mol·L-1·min-1
③第4 min時改變的反應條件為      （填“升溫’’、“降溫’’）。
④計算反應在第6 min時的平衡常數(shù)K=      。若保持溫度不變，此時再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡將           移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學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。其負極反應式為       ，當有0.25 mol SO2被吸收，則通過質(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反應生成1mol CO2和1mol NO 的熱化學方程式為NO2（g）+CO（g）=NO（g） +CO2（g）△H=-234kJ/mol     ③；NO與CO反應生成無污染氣體是氮氣和二氧化碳氣體，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），該反應為反應前后氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應，壓強始終不變，a錯誤；b、體積不變，NO的物質(zhì)的量增加，濃度增大，平衡逆向移動，K不變，錯誤；c、升高溫度后，平衡逆向移動，K減小，N02的轉(zhuǎn)化率減小，正確；d、充入氦氣，容器體積不變，所以反應物的濃度不變，平衡不移動，錯誤答選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時反應物濃度增大，生成物濃度減小，說明平衡逆向移動，所以是升溫；
④6min時各物質(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；
(3)二氧化硫在負極通入，發(fā)生氧化反應，電極反應式為SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+，當有0.25molSO2被吸收時，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，則通過質(zhì)子（H+）交換膜的H+的物質(zhì)的量為0.5mol。
考點：考查熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，化學平衡的移動，化學平衡常數(shù)的計算，電化學原理理解分析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

．（17分）減少污染、保護環(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生成CO的熱化學方程式為                          。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是    （填序號）：
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、壓強的關(guān)系如右圖所示。

①M、N兩點平衡狀態(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N2，一段時間后，溶液的堿性
明顯增強。則該反應離子方程式為               。
②電化學降解NO的原理如圖所示，電源正極為    （填“a”或“b”）；
若總反應為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應式為          。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

研究人員通過對北京地區(qū)PM2．5的化學組成研究發(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為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知該反應在570K時的平衡常數(shù)為1×1059，但反應速率極慢。下列說法正確的是：       

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，上述平衡右移，故實際操作中可通過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，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
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，該反應的平衡常數(shù)K=          (保留兩位小數(shù))。
⑦前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學反應速率為      ，30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是             。
③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當今社會的熱點問題。
（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應過程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學方程式為                      。
（2）高溫時，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應的化學方程式是            。
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)生的電極反應式為                 ，該電池總反應的離子方程式為                  。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知某反應A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答問題。

該反應是       (填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應的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”)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 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)生反應生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2
進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(反應時間3 h)：

T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
 
請回答下列問題：
(1)50℃時從開始到3 h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量變化表示的平均反應速率為________ mol·h－1。
(2)該反應過程與能量關(guān)系可用如圖表示，則反應的熱化學方程式是____________。

(3)與目前廣泛應用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率較慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻俾是以龃驨H3生成量的建議：_______________________________________。
(4)工業(yè)合成氨的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某壓強恒定的密閉容器中加入2 mol N2和4 mol H2，達到平衡時，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________；
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，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。反應放出的熱量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 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合成氨的熱化學方程式是   。
②降低溫度，該反應的化學平衡常數(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式是                        ，A是              。

（4）用氨合成尿素的反應為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2（l）+ H2O(g)。工業(yè)生產(chǎn)時，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對應的水碳比最大的是                    。
②測得B點氨的轉(zhuǎn)化率為40%，則x1                   。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

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

原料
天然氣
重油
煤
相對投資費用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t－1
28×109
38×109
48×109
 
請回答下列問題。
(1)依據(jù)上表信息，你認為采用________為原料最好。
(2)請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式：
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：
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生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式：__________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當它們混合反應時,即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,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,生成水蒸氣和氮氣,放出256.652 kJ的熱量。
(1)反應的熱化學方程式為　_________________________。 
(2)已知H2O(l)H2O(g)　ΔH="+44" kJ·mol-1則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是　　　　kJ。 
(3)此反應用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是
　___________________________________。 
(4)發(fā)射衛(wèi)星可用肼為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應生成氮氣和水蒸氣。已知:
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
肼和二氧化氮反應的熱化學方程式為　__________________________。 

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 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。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2，達到平衡時，容器中含0.18mol SO2，則此過程反應吸收的熱量為_____kJ，該溫度時反應的平衡常數(shù)為_____。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_______。
（2）工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應：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)隨時間的變化曲線如圖所示。

①0～20min反應的平均速率υ(O2)＝___________。
②下列敘述正確的是        。
a．A點υ正(SO2)＞υ逆(SO2)
b．B點處于平衡狀態(tài)
c．C點和D點n(SO2)相同
d．其它條件不變，500℃時反應達平衡，n(SO3)比圖中D點的值大
（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，當溶液pH約為6時，Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降，應更換吸收劑。此時溶液中c (SO32－)的濃度是0.2 mol·L－1，則溶液中c(HSO3－)是_________mol·L－1。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案