20.近年來,霧霾天氣成為我國華北地區(qū)乃至全國的環(huán)境問題之一.
I.汽車尾氣是空氣污染的重要原因.汽車尾氣凈化原理為:2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H<0.
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為$\frac{{c}^{2}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$
(2)在一恒容的絕熱容器(不與外界發(fā)生熱交換 )中模擬上述反應(yīng).下面各示意圖正確且能說明反應(yīng)在t1時刻達到平衡狀態(tài)的是AD.

Ⅱ.煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量硫、氮的氧化物,會引起嚴重的環(huán)境污染問題.
(1)硫、氮的氧化物都會形成酸雨.為減少酸雨產(chǎn)生,下列措施中不可行的有bd(填序號).
a.少用煤作燃料         
b.工廠的煙囪加高  
 c.燃料脫硫
d.燃燒時鼓入足量空氣   e.開發(fā)新能源
(2)煤燃燒產(chǎn)生的氮的氧化物可以用CH4催化還原.已知:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ/mol
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2、H2O(l)的熱化學(xué)方程式CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-898.1KJ/mol.

分析 I.(1)平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$;
(2)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時,說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài);
Ⅱ.(1)少用煤作燃料、燃料脫硫、開發(fā)新的能源等措施可以減少二氧化硫氣體的排放,從而減少酸雨的形成.把工廠煙囪造高、在已酸化的土壤中加石灰等措施不能有效地防止酸雨的形成;
(2)①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
②2NO2(g)═N2O4(g)△H=-56.7kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ/mol
蓋斯定律計算①-②+③×2得到CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2、H2O(l)的熱化學(xué)方程式.

解答 解:I.(1)2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H<0,平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$=$\frac{{c}^{2}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$,
故答案為:$\frac{{c}^{2}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$;
(2)A、t1時平衡常數(shù)不再變化,正逆反應(yīng)速率相等,說明達到了平衡狀態(tài),故A正確;
B、t1時二氧化碳和一氧化氮的物質(zhì)的量還在變化,說明正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài),故B錯誤;
C、t1時正反應(yīng)速率仍然在變化,說明沒有達到平衡狀態(tài),故C錯誤;
D、t1時一氧化氮的質(zhì)量分數(shù)不再變化,表明正逆反應(yīng)速率相等,達到了平衡狀態(tài),故D正確;
故答案為:AD;
Ⅱ.(1)a.少用煤作燃料 減少了硫的燃燒,減少酸雨產(chǎn)生,可行,故a正確;
b.工廠的煙囪加高,不能減少燃燒產(chǎn)物二氧化硫的生成,不能減少酸雨產(chǎn)生,故b錯誤;
c.燃料脫硫,能教授二氧化硫的排放,減少酸雨產(chǎn)生,故c正確;
d.燃燒時鼓入足量空氣只能促使燃料完全燃燒,生成的二氧化硫不能減少,不能減少酸雨產(chǎn)生,故d錯誤;
e.開發(fā)新能源減少污染氣體的生成,減少酸雨產(chǎn)生,故e正確;
故答案為:bd;
(2)①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
②2NO2(g)═N2O4(g)△H=-56.7kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ/mol
蓋斯定律計算①-②+③×2得到CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2、H2O(l)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-898.1KJ/mol,
故答案為:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-898.1KJ/mol.

點評 本題考查了平衡常數(shù)計算、影響化學(xué)平衡的因素分析判斷、熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律計算應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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10.下列試劑在空氣中久置后,容易出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的是( 。
A.稀H2SO4B.稀硝酸C.H2S溶液D.氨水

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11.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是( 。
A.明礬易溶于水,可用作凈水劑
B.濃硫酸具有脫水性,可用于干燥氫氣
C.二氧化錳具有催化作用,可用于實驗室制氯氣
D.液氨汽化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑

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8.部分弱酸的電離平衡常數(shù)如表:
弱酸HCOOHHCNH2CO3
電離平衡常數(shù)(25℃)Ka=1.77×10-4Ka=4.9×10-10Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
在25℃時,下列選項不正確的是( 。
A.反應(yīng) CN-+H2O+CO2═HCN+HCO3-能夠發(fā)生
B.中和等體積、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量,前者小于后者
C.物質(zhì)的量濃度相等的 HCOONa 和 KCN 溶液中:c(Na+)-c(HCOO-)<c(K+)-c(CN-
D.c(NH4+)相等的 HCOONH4 溶液、NH4CN 溶液、NH4HCO3 溶液:c(NH4HCO3)>c(NH4CN)>c(HCOONH4

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15.下列物質(zhì)①C2H2  ②C6H14  ③ ④既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,又能使溴水反應(yīng)褪色的是( 。
A.①④B.②③C.②⑤D.③⑤

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5.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是( 。
A.化學(xué)反應(yīng)中每生成1molO2轉(zhuǎn)移電子書為4NA
B.20gD2O和19gNHD2中含有的電子數(shù)均為10NA
C.反應(yīng)O3+2KI+H2O=2KOH+O2+I2中,每1molO3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電數(shù)為6NA
D.銅粉溶于1L0.5mol/L稀硝酸中,當(dāng)生成224LNO時,溶液中的N原子數(shù)為0.4NA

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12.下列屬于氧化還原反應(yīng)的是( 。
A.2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2
B.NaOH+HCl═NaCl+H2O
C.CaO+H2O═Ca(OH)2
D.NH4Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NH3↑+HCl↑

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9.下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( 。
A.澄清石灰水與少量小蘇打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
B.稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合:H++OH-+Ba2++SO42-═BaSO4↓+H2O
C.用醋酸溶液除去水垢中的碳酸鈣:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2
D.鐵粉加入稀硝酸中:Fe+2H+═Fe2++H2

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12.下列關(guān)于有機物的說法正確的是( 。
A.分子式為CH4O和C2H6O的有機物一定互為同系物
B.在酸性條件下,C2H5CO18OC2H5的水解產(chǎn)物是C2H5CO18OH和C2H5OH
C.分子式為C6H12且碳碳雙鍵在碳鏈末端的烯烴共有6種同分異構(gòu)體(不考慮立體片構(gòu))
D.三聯(lián)苯()的一氯代物有4種

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