2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（l）汽車尾氣凈化的主要原理為：。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時間（t）的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：

①該反應的ΔH______0（選填“＞”、“<”）。
②該反應的平衡常數(shù)表達式為____________________
③在T2溫度下，0 ~ 2s內(nèi)的平均反應速率v（N2）_______。
④當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1＞S2，在上圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
⑤該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是__________（填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。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。例如：

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式＿＿＿＿＿＿
（1）①〈   ②         ③ 0.025mol/（L?s）
④
（2）CH4(g) + N2O4（g）= N2（g）+ 2H2O（g）+ CO2（g）   ΔH =" -810.1" KJ/mol
 
試題分析：（1）①該反應是一個放熱反應。
②根據(jù)平衡常數(shù)公式：
③由圖像可知：v（CO2）=0.05mol/（L.s），根據(jù)方程式得v（N2）="0.025" mol/（L.s）
④催化劑不改變到達平衡的時間。
⑤體系為絕熱、恒容，說明與外界沒有能量的交換。隨著反應的進行，體系的熱量會升高。
b、隨反應進行溫度升高，平衡向左移動，K值降低。
d、當NO的質(zhì)量分數(shù)不變時，說明達到平衡。
（2）根據(jù)蓋斯定律：CH4(g)+N2O4(g) ==N2(g) +2H2O(g) + CO2(g) △H= —898.1kJ/mol
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：

反應I：  CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)       ΔH1
反應II： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)   ΔH2
①上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是         (填“I”或“Ⅱ”)．
②在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應II的影響，實驗結(jié)果如圖所示
由圖中數(shù)據(jù)判斷  ΔH2        0 (填“＞”，“=”或“＜”)．
③某溫度下，將2 mol CO2和6 mol H2充入2L的密閉容器中，發(fā)生反應II，達到平衡后，測得c(CO2)= 0．2 mol/L， 則此時容器中的壓強為原來的         倍
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH =-1275．6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)            ΔH =-566．0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)                  ΔH =-44．0 kJ/mol
請計算1 mol甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為               。
（3）某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理，設計如圖所示的電池裝置．

①該電池負極的電極反應為                        
②此電池消耗甲醇1．6克時，反應中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為                
③若以此燃料電池為鉛蓄電池充電，則應將圖中右側(cè)電極連接蓄電池的       (填正極或負極)

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

合成氨反應N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），反應過程的能量變化如圖所示。已知N2（g）與H2（g）反應生成17 g  NH3（g），放出46.1 kJ的熱量。

請回答下列問題：
(1)該反應通常用鐵作催化劑，加催化劑會使圖中E變_____（填“大”或“小”），E的大小對該反應的反應熱有無影響？_ _。理由是_________                          ；
(2)圖中ΔH＝________kJ·mol－1；
(3)起始充入2mol·L－1 N2和5.5 mol·L－1 H2，經(jīng)過50 min，NH3的濃度為1mol·L－1，
則v(N2)＝____________mol·L－1·min－1、C(H2)＝______________mol·L－1；
已知NH3（g）= NH3 (l)  ΔH=－QkJ·mol-1，書寫N2（g）+3H2（g）=2NH3 (l)的熱化學方程式       ________                                       。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
（1）合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2molNH3，放出92.2 kJ熱量。
①工業(yè)合成氨的熱化學方程式是                                       。
②若起始時向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2，達平衡后放出的熱量為Q，則Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③已知：

1molN-H鍵斷裂吸收的能量約等于                       kJ。
（2）工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應的化學方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)，該反應的平衡常數(shù)和溫度關系如下：
T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變ΔH（填“>”、“<”或“=”）_______0。
（3）已知：
①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)   ΔH1＝＋180 kJ·mol－1
②N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)   ΔH2＝－92.4 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)   ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
氨的催化氧化反應的熱化學方程式為                                        

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知：2H2(g) + O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571．6 kJ·mol－1
2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g）   ΔH＝－483．6kJ·mol－1
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1
下列說法正確的是
A．H2(g)的燃燒熱ΔH＝－285．8 kJ·mol－1
B．1molH2O(l)變成1mo1H2O(g)，吸收88kJ能量
C．3H2(g)＋CO2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋135．9 kJ·mol－1
D．可以尋找特殊催化劑使H2O分解，同時放出能量

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高氮化肥，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應如下：
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           
A．采用高溫
B．采用高壓
C．尋找更高效的催化劑
D．減小體系內(nèi)CO2濃度
（2）合成尿素的反應在進行時分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H2．
某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0．5 L密閉容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，實驗測得反應中各組分隨時間的變化如下圖I所示：

①已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應的快慢由第    步反應決定，總反應進行到   min時到達平衡。
②第二步反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上圖II所示，則△H2    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在溫度70-95℃時，工業(yè)尾氣中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N2
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應，化學方程式為
                                                            
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483．6 kJ·mol-1
則4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)  △H=    kJ·mol-1
（4）尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖III所示。其工作時負極電極反應式
可表示為                                                   。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（1）醫(yī)療上常用濃度為75%的某有機物水溶液作皮膚消毒液。該有機物的結(jié)構(gòu)簡式是     。
（2）一定條件下，0.1mol氨氣與氧氣反應生成兩種無毒氣體，放出31.67kJ熱量。寫出核反應的熱化學方程式：         。
（3）現(xiàn)有固體X，可能含有Cu、SiO2、KNO3、NH4Cl中的一種或幾種。為了探究其成分，某學習小組取該樣品進行如下實驗（部分產(chǎn)物已略去）。

①步驟I中發(fā)生反應的離子方程式為                           。
②20.00gX中Cu的質(zhì)量分數(shù)為                。
③為進一步確定固體X的組成，常溫下，學習小組另取固體X加水，充分攪拌后過濾，測得濾液的pH＜7。他們判斷一定有NH4Cl，理由是          。
（4）工業(yè)上常用電滲析法生產(chǎn)HI，其模擬實驗如圖。寫出陰極的電極反應式：           。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

氨氣是生產(chǎn)化肥、硝酸等的重要原料，圍繞合成氨人們進行了一系列的研究
（1）氫氣既能與氮氣又能與氧氣發(fā)生反應，但是反應的條件卻不相同。
已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

計算斷裂1 mol N≡N鍵需要能量      kJ ， 氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵鍵     （填“強”或“弱”），因此氫氣與二者反應的條件不同。
（2）固氮是科學家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過程：N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工業(yè)合成氨則是人工固氮。
分析兩種固氮反應的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是       。
 反應
大氣固氮
工業(yè)固氮
溫度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
 
A．常溫下，大氣固氮幾乎不可能進行，而工業(yè)固氮非常容易進行
B．人類大規(guī)模模擬大氣固氮是無意義的
C．工業(yè)固氮溫度越低，氮氣與氫氣反應越完全
D．K越大說明合成氨反應的速率越大
（3）在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料, 發(fā)生反應：3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)測得甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率為40%。
 
N2
H2
NH3
甲
1
3
0
乙
0.5
1.5
1
丙
0
0
4
判斷乙容器中反應進行的方向       。（填“正向”或“逆向”）
達平衡時，甲、乙、丙三容器中NH3的體積分數(shù)大小順序為       。
（4）氨氣是合成硝酸的原料，寫出氨氣與氧氣反應生成一氧化氮和氣態(tài)水的熱化學方程式       。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：計算題

以下是一些物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)（常壓）：
 
鉀
鈉
Na2CO3
金剛石
石墨
熔點（℃）
63.65
97.8
851
3550
3850
沸點（℃）
774
882.9
1850（分解產(chǎn)生CO2）
----
4250
 
金屬鈉和CO2在常壓、890℃發(fā)生如下反應：
4 Na（g）+ 3CO2（g）2 Na2CO3（l）+ C(s，金剛石) △H=－1080.9kJ/mol
（1）上述反應的平衡常數(shù)表達式為             ；若4v正(Na)=3v逆(CO2)，反應是否達到平衡    （選填“是”或“否”）。
（2）若反應在10L密閉容器、常壓下進行，溫度由890℃升高到1680℃，若反應時間為10min, 金屬鈉的物質(zhì)的量減少了0.20mol，則10min里CO2的平均反應速率為             。
（3）高壓下有利于金剛石的制備，理由是                                            。
（4）由CO2（g）+4Na（g）=2Na2O（s）+C（s，金剛石） △H=－357.5kJ/mol；則Na2O固體與C（金剛石）反應得到Na（g）和液態(tài)Na2CO3（l）的熱化學方程式                   。
（5）下圖開關K接M時，石墨作   極，電極反應式為                 。K接N一段時間后測得有0.3mol電子轉(zhuǎn)移，作出y隨x變化的圖象〖x—代表n(H2O)消耗，y—代表n［Al(OH)3］，反應物足量，標明有關數(shù)據(jù)〗
     

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