為了防止或減少機(jī)動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣的污染，人們采取了很多措施。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H＜0，
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是        （填代號）。
（下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

（2）機(jī)動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：
CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol      ①
2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol       ②
H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol       ③
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：                 。
（3）用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過催化劑，通過測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而可確定煙氣脫氮率，反應(yīng)原理為：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②對于氣體反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），
則上述反應(yīng)的KP＝                       。
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖，石墨I(xiàn)為電池的       極。  該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為            。

（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設(shè)NO、NO2體積比為1︰1）的質(zhì)量為          g。

（1）B D      （各1分，共2分，選錯(cuò)不得分）
（2）CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(l)＋CO2(g)  △H=" —898.1kJ/mol" （2分）
（3）①<（2分）  ②P(N2)2P(H2O)3/P(NO)P(NO2)P(NH3)2（2分）
（4）負(fù) （2分）  NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5 （2分）
（5）76g（2分）

解析試題分析：（1）可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率不再變化，所以A錯(cuò)誤；該物質(zhì)的濃度在化學(xué)平衡時(shí)保持不變，所以K不再變化，B正確；對于恒容容器而言，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變，所以C錯(cuò)誤；平衡時(shí)NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，正確，所以答案選BD；
（2）根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式=①-②+③×2，所以CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(l)＋CO2(g)  △H= —898.1kJ/mol；
（3）據(jù)圖可知，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后繼續(xù)升溫，脫氮率降低，說明升溫，平衡逆向移動，所以正向是放熱反應(yīng)，△H<0；根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，用平衡壓強(qiáng)表示的平衡常數(shù)為KP＝P(N2)2P(H2O)3/P(NO)P(NO2)P(NH3)2
（4）在該反應(yīng)中，二氧化氮中氮元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨I(xiàn)為電池的的負(fù)極，該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，則Y是N2O5，電極反應(yīng)式為NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5；
（5）NO和NO2與尿素〔CO(NH2)2〕反應(yīng)生成無污染物質(zhì)是氮?dú)�、二氧化碳、水，化學(xué)方程式為
NO+NO2+CO(NH2)2=2N2＋2H2O＋CO2，所以1 mol尿素能吸收NO和NO2的物質(zhì)的量是1mol，其質(zhì)量為76g。
考點(diǎn)：考查對平衡狀態(tài)的判斷，蓋斯定律的應(yīng)用，平衡的移動，平衡常數(shù)的表達(dá)式的書寫，電化學(xué)原理的應(yīng)用，化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(共14分)甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度（℃）
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
（1）反應(yīng)②是      （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)            K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判斷反應(yīng)③△H      0； △S      0（填“>”“=”或“<”）
在500℃、2L的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)③，測得某時(shí)刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此時(shí)v(正)      v(逆)（填“>”“=”或“<”）
（4）一定溫度下，在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時(shí)，改變的條件是                   。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時(shí)，改變的條件是                  。

（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下， 
將0.2 mol/L的乙酸與0.1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，則混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?                                        

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:

溫度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為   。(2)反應(yīng)①為   (選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)700 ℃時(shí)反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動,其他條件不變時(shí),可以采取的措施有   (填序號)。A.縮小反應(yīng)器體積  B.通入CO2
C.溫度升高到900 ℃   D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是   (填序號)(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。

(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=   。
(6)請運(yùn)用蓋斯定律寫出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學(xué)方程式:                                              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知下列熱化學(xué)方程式：
①H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285．8 kJ/mol
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－241．8 kJ/mol
③C(s)＋O2(g)=CO(g)ΔH＝－110．5 kJ/mol
④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393．5 kJ/mol
回答下列問題：
(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是       。
(2)H2的燃燒熱為       ，C的燃燒熱為       。
(3)燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為       。
(4)CO的燃燒熱為             ，其熱化學(xué)方程式為                            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。
已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l） △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                          。
（2） 將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。其負(fù)極電極反應(yīng)式是：                             。
（3）某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色。下列說法中正確的是      （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負(fù)極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H+ + 2e－= H2↑
（4）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積
為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1．6
5
2
900
1
2
0．4
3
3
900
1
2
0．4
1
 
①實(shí)驗(yàn)1中，以v (H2)表示的平均反應(yīng)速率為              。
②實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是                 （答一種情況即可）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一，科學(xué)家們在嘗試用更科學(xué)的方法將NOx轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)，從而減少汽車尾氣污染。
（1）壓縮天然氣（CNG）汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2。
①CH4(g)＋4NO2(g) 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H1＜0
②CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H2＜0
③CH4(g) ＋2NO2(g)N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g) △H3＝         。（用△H1和△H2表示）
（2）在恒壓下，將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③，在不同溫度、不同投料比時(shí)，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率見下表：

投料比[n(NO2) / n(CH4)]
400 K
500 K
600 K
1
60%
43%
28%
2
45%
33%
20%
 
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=         。
②若溫度不變，提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比，則K將         。（填“增大”、“減小”或“不變”。）
③400 K時(shí)，將投料比為1的NO2和CH4的混合氣體共0.04 mol，充入一裝有催化劑的容器中，充分反應(yīng)后，平衡時(shí)NO2的體積分?jǐn)?shù)        。
（3）連續(xù)自動監(jiān)測氮氧化物（NOx）的儀器動態(tài)庫侖儀的工作原理示意圖如圖1

圖1                                    圖2
①NiO電極上NO發(fā)生的電極反應(yīng)式：                                。
②收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%（體積分?jǐn)?shù)），若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體，處理1×104L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）該尾氣需要甲烷30g，則尾氣中V(NO)︰V(NO2)=   
（4）在容積相同的兩個(gè)密閉容器內(nèi) (裝有等量的某種催化劑) 先各通入等量的CH4，然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下，同時(shí)分別發(fā)生②③兩個(gè)反應(yīng)：并在t秒時(shí)測定其中NOx轉(zhuǎn)化率，繪得圖象如圖2所示：
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一：相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低
結(jié)論二：在250℃-450℃時(shí)，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，450℃-600℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
結(jié)論二的原因是                                                    
②在上述NO2和CH4反應(yīng)中，提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有_________。(填編號)
A．改用高效催化劑     B．降低溫度     C.分離出H2O(g)       D．增大壓強(qiáng)
E．增加原催化劑的表面積   F．減小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

到目前為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕哪茉础?br />(1)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變，ΔH)與反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)過程中斷鍵和形成新鍵過程中吸收和放出能量的大小有關(guān)。
已知：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ，則形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為       。
(2)燃料燃燒將其所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰臒崮堋Ｒ阎?br />①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
②C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
③ 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應(yīng)放出588.05 kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是       。根據(jù)以上三個(gè)熱化學(xué)方程式，計(jì)算C(s，石墨)＋2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH為           。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氨的工業(yè)合成工藝的成熟推動了人類文明的進(jìn)步,不少科技工作者為了尋找廉價(jià)的氨的制備方法,進(jìn)行了前赴后繼的探索性工作。請回答下列各題:
用氫氣和氮?dú)夂铣砂笔且粋�(gè)可逆反應(yīng),化學(xué)方程式如下:N2+3H22NH3。已知,在常溫下,1 g H2完全轉(zhuǎn)化為NH3,放出的熱量為15.4 kJ。
(1)請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式　。 
(2)如果一個(gè)反應(yīng)的ΔH-TΔS<0,則該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。已知該反應(yīng)的ΔS="-198.2" J·K-1·mol-1。則上述氨氣的合成反應(yīng)在常溫下　　　　(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碳和碳的化合物廣泛的存在于我們的生活中。
（1）根據(jù)下列反應(yīng)的能量變化示意圖，2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H=           。

（2）在體積為2L的密閉容器中，充人1 mol CO2和3mol H，一定條件下發(fā)生反應(yīng)： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H<O測得CO2(g)和CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

①從反應(yīng)開始到平衡，H2O的平均反應(yīng)速率v(H2O)=             。
②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的是        （填編號）。
A．升高溫度  B．將CH3OH（g）及時(shí)液化移出
C．選擇高效催化劑  D．再充入l mol CO2和4 mol H2
（3）CO2溶于水生成碳酸。已知下列數(shù)據(jù)：

弱電解質(zhì)
H2CO3
NH3．H2O
電離平衡常數(shù)（ 25℃）
Ka1 = 4．30 × 10一7  Ka2= 5．61× 10一11
Kb = 1．77× 10一5
 
現(xiàn)有常溫下1 mol·L－1的( NH4)2CO3溶液，已知：水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Kb，
第一步水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Ka2。
①判斷該溶液呈     （填“酸”、“中”、 “堿”）性，寫出該溶液中發(fā)生第一步水解的離子方程式               。
②下列粒子之間的關(guān)系式，其中正確的是                              。
A．
B．
C．
D．
（4）據(jù)報(bào)道，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室已研制出在燃料電池的反應(yīng)容器中，利用特殊電極材料以CO和O2為原料做成電池。原理如圖所示：通入CO的管口是    （填“c”或“d”），寫出該電極的電極反應(yīng)式：                          。

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