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        1. 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

          CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)??? H= -574 kJ·mol1

          CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)??? H= -1160 kJ·mol1

          H2O(g) = H2O(l)???? H= -44.0 kJ·mol1

          寫出CH4(g)NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)H2O(1)的熱化學(xué)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Fe2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為????????????????????????????????? 。

          ??? 濃度/mol·L1

          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

           

          3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)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(shè)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(yīng),反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

          10min~20minv(CO2) 表示的平均反應(yīng)速率為 ?????????????????????? 。

          根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算T1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為???   ??? (保留兩位小數(shù))。

          一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率?????? (填增大不變減小) 。

          下列各項能作為判斷該反應(yīng)達到平衡的是           (填序號字母)。

          A.容器內(nèi)壓強保持不變

          B2v(NO) = v(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

          30min末改變某一條件,過一段時間反應(yīng)重新達到平衡,則改變的條件可能是?????????? 。請在圖中畫出30min40min 的變化曲線。

           

           

          【答案】

          (1) CH4(g)+2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) +2H2O(l)? H= -955 kJ·mol12

          (2) 2Fe3+ + SO2+ 2H2O = 2Fe2++ SO42- + 4H+? (2)

          (3) 0.009 mol·L1·min12

          K=0.562)?? 不變2

          C、D2)??? 減小 CO2 的濃度1

          2

          【解析】

          試題分析:(1根據(jù)蓋斯定律得++×4÷2即為所求答案是CH4(g)+2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) +2H2O(l)? H= -955 kJ·mol1;

          2)根據(jù)題意可知,另一個離子方程式應(yīng)是鐵離子氧化二氧化硫的方程式,答案為2Fe3+ + SO2+ 2H2O = 2Fe2++ SO42- + 4H+

          310min~20min之間CO2 的濃度增大了0.9mol/L,所以以v(CO2) 表示的平均反應(yīng)速率為0.9mol/L/10min=0.009 mol·L1·min1

          反應(yīng)進行到20min時達平衡,則T1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=0.3×0.3/0.42=0.56

          恒溫恒容條件下,無論NO的濃度如何變化,達到的平衡與原平衡均是等效平衡,所以NO轉(zhuǎn)化率不變

          A、該反應(yīng)屬于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng),所以恒容時壓強一直不變,不能判定是否達平衡狀態(tài),錯誤;B、NO的反應(yīng)速率是N2的反應(yīng)速率的2倍,錯誤;C、達到平衡時各物質(zhì)的量不再變化,所以CO2的體積分數(shù)不變,正確;D、恒容條件下,有固體參與的可逆反應(yīng)中,氣體的密度不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài),正確。答案選CD。

          由圖像分析,NO的濃度減小說明平衡逆向移動,N2的濃度增大,CO2的濃度卻減小,所以改變的可能條件是減小了的CO2量,對應(yīng)的反應(yīng)速率小于原平衡時的速率,在原速率的線下方畫一條逐漸上升的曲線即可。

          考點:考查蓋斯定律的應(yīng)用,離子方程式的書寫,化學(xué)平衡中化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的計算、平衡狀態(tài)的判斷、等效平衡的判斷、平衡圖像的分析

           

          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:閱讀理解

          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)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx.已知:
          CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
          CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
          則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
          CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
          CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1

          (2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
          2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
          該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=
          c(N2)?c2(CO2)
          c2(CO)?c2(NO)
          c(N2)?c2(CO2)
          c2(CO)?c2(NO)
          .若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示.若保持溫度不變,20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將
          移動(填“向左”、“向右”或“不”).20min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是
          (填序號).
          ①加入催化劑   ②降低溫度   ③縮小容器體積   ④增加CO2的量
          (3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-而實現(xiàn)SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O═2H2SO4).已知,含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為
          2Fe3++SO2+2H2 ═2Fe2++SO42-+4H+
          2Fe3++SO2+2H2 ═2Fe2++SO42-+4H+

          (4)肼(N2H4)用亞硝酸氧化可生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0,其中氮原子的質(zhì)量分數(shù)為0.977.寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
          N2H4+HNO2═NH3+2H2O
          N2H4+HNO2═NH3+2H2O

          (5)如圖2所示裝置可用于制備N2O5,則N2O5在電解池的
          陽極
          陽極
          (填“陽極”或“陰極”)區(qū)生成,其電極反應(yīng)式為
          N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+
          N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          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)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx.已知:
          CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
          CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
          則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
          CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
          CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1

          (2)全釩氧化還原液流電池,是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保儲能電池.
          其電池總反應(yīng)為:V3++VO2++H2O
          充電
          放電
          VO2++2H++V2+.充電過程中,H+
          陰極區(qū)
          陰極區(qū)
          遷移(填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”).充電時陰極反應(yīng)式為
          V3++e-=V2+
          V3++e-=V2+

          (3)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
          2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
          該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=
          K=
          c(N2)c2(CO2)
          c2(NO)c2(CO)
          K=
          c(N2)c2(CO2)
          c2(NO)c2(CO)

          若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示.若保持溫度不變,20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將
          移動(填“向左”、“向右或“不”).20min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖所示的變化,則改變的條件可能是
          (填序號).
          ①加入催化劑   ②降低溫度   ③縮小容器體積   ④增加CO2的量
          (4)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-而實現(xiàn)SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4).已知,含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為
          2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
          2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          精英家教網(wǎng)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=-574kJ?mol-1
          ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
          ③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1
          寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)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(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為
           

          (3)用活性炭還原法處理氮氧化物.有關(guān)反應(yīng)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(shè)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(yīng),反應(yīng)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(yīng)速率為
           

          ②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算T1℃時該反應(yīng)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(yīng)達到平衡的是
           
          (填序號字母).
          A.容器內(nèi)壓強保持不變        B. 2v(NO)=v(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(yīng)重新達到平衡,則改變的條件可能是
           
          .請在如圖中畫出30min至40min的變化曲線
           

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年吉林省白山市高三第一次模擬考試理綜化學(xué)試卷(解析版) 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·mol1

          ②CH4(g) +4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)    ⊿H=-1160 kJ·mol1

          ③H2O(g)=H2O(l)     △H=-44.0 kJ·mol1

          寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)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(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為                                  。

          (3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)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(shè)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(yīng),反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

              濃度/mol·L1

          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(yīng)速率為                        。

          ②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算T1℃時該反應(yīng)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(yīng)達到平衡的是           (填序號字母)。

          A.容器內(nèi)壓強保持不變          B.2v(NO)=v(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(yīng)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。

           

           

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