乙醇汽油含氧量達(dá)35%,使燃料燃燒更加充分,使用車用乙醇汽油，尾氣排放的CO和碳?xì)浠衔锲骄鶞p少30%以上,有效的降低和減少了有害的尾氣排放。但是汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，對(duì)NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。NOx排入空氣中，形成酸雨，造成空氣污染。NOx中有一種紅棕色氣體，其溶于水的方程式是       。
（2）已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和。

物質(zhì)
NO2
N2O4
化學(xué)鍵
    N＝O
N—N
 N＝O
鍵能（kJ/mol）
466
167
438
 
寫出NO2轉(zhuǎn)化N2O4的熱化學(xué)方程式       。
（3）研究人員在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化劑，可有效降低NOx的排放。
① 寫出用CO還原NO生成N2的化學(xué)方程式       。
② 在實(shí)驗(yàn)室中模仿此反應(yīng)，在一定條件下的密閉容器中，測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況和n (NO)/n(CO)比例變化情況如下圖。

為達(dá)到NO轉(zhuǎn)化為N2的最佳轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該選用的溫度和n(NO)/n(CO)比例分別為       、       ；該反應(yīng)的?H       0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）用 CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物生成無(wú)污染的物質(zhì)。CH4與NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為       。

（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO
（2）2NO2(g) =N2O4(g)   ?H＝ －55 kJ/mol
（3）①
②900K ； n(NO)/n(CO)=1∶1；＞
（4）

解析試題分析：（1）二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，化學(xué)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO
（2）NO2轉(zhuǎn)化N2O4的熱效應(yīng)通過(guò)鍵能可計(jì)算出。?H＝反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能="2×2×466" kJ/mol-（4×438+167）kJ/mol="-55" kJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為2NO2(g) =   N2O4(g)   ?H＝ －55 kJ/mol；
（3）①用CO還原NO生成N2的化學(xué)方程式為
②根據(jù)圖示可知，900K時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)100%，此時(shí)n(NO)/n(CO)=1:1，隨溫度升高，NO的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明升溫反應(yīng)正向移動(dòng)，正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，所以?H＞0
（4）CH4與NO反應(yīng)生成無(wú)污染的產(chǎn)物，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+4NO2N2+CO2+2H2O
考點(diǎn)：考查化學(xué)方程式的書寫，熱化學(xué)方程式的熱效應(yīng)的計(jì)算，分析圖示的能力

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（14分）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問(wèn)題
（1）已知： ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= －91kJ·mol－l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= －24 kJ·mol－l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= －41 kJ·mol－l
且三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3
    則反應(yīng) 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化學(xué)平衡常數(shù)K=        （用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示）。
（2）一定條件下，若將體積比為1:2的CO和H2氣體通入體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是         。
a．體系壓強(qiáng)保持不變    B．混合氣體密度保持不變
c． CO和H2的物質(zhì)的量保持不變       d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）氨氣溶于水得到氨水。在25℃下，將x mol．L－l的氨水與y mol．L－1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c(NH4+)____c（Cl－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)             .
（4）科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池反應(yīng)式為：4NH3+3O2 = 2N2+6H2O，電解質(zhì)溶液應(yīng)顯           （填“酸性”、“中性”、“堿性”），
寫出正極的電極反應(yīng)方程式                .

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

請(qǐng)參考題中圖表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根據(jù)要求回答問(wèn)題：
 
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是       (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是       。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                               。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)  ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)  ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為                     。
(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)：

化學(xué)鍵
P—P
P—O
O===O
P===O
鍵能/kJ·mol－1
a
b
c
x
 
已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝        kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。這兩步的能量變化示意圖如下：

(1)第二步反應(yīng)是       反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是                    。
(2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的熱化學(xué)方程式是                   。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源，解決當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀(jì)中葉將枯竭的危機(jī)，同時(shí)又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)的能量變化示意圖。

①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                      。
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是    。
a．容器中壓強(qiáng)不變         b．H2的體積分?jǐn)?shù)不變
c．c(H2)=3c(CH3OH)        d．容器中密度不變
e．2個(gè)C＝O斷裂的同時(shí)有6個(gè)H－H斷裂。
（2）人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料．下圖是通過(guò)人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問(wèn)題：

①該過(guò)程是將           轉(zhuǎn)化為           。(以上兩空選填“電能”“太陽(yáng)能”“化學(xué)能”)
②催化劑b表面的電極反應(yīng)方程式為                                     。
（3）某國(guó)科研人員提出了使用氫氣和汽油（汽油化學(xué)式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解決汽車CO2的排放問(wèn)題。該方案主要利用儲(chǔ)氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動(dòng)機(jī)使用，儲(chǔ)氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2，該系統(tǒng)反應(yīng)如下圖所示：

解決如下問(wèn)題：
①寫出CaH2的電子式                     。
②反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是：             。
③如該系統(tǒng)反應(yīng)均進(jìn)行完全，試寫出該系統(tǒng)總反應(yīng)的化學(xué)方程式                。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

I．“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題：
(1)將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），得到如下二組數(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
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1．6
2．4
6
2
900
2
1
0．4
1．6
3
 
①實(shí)驗(yàn)1中以v （CO2）表示的反應(yīng)速率為                （保留兩位小數(shù)，下同）。
②該反應(yīng)為      （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=         。
(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
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：                     。
II．(1)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料。如LiFePO4電池某電極的工作原理如下圖所示：

該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的    極（填“正”或“負(fù)”），該電極反應(yīng)式為         。
(2)用此電池電解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mole－，且電解池的電極均為惰性電極，陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是       L，將電解后的溶液加水稀釋至1L，此時(shí)溶液的pH＝           。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下：

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生：
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
2TiO2＋(無(wú)色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(無(wú)色)＋Fe2＋＋2H＋
加入鐵屑的作用是                                                          。
(2)在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在       范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)K＝       。
(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：               。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是                 (只要求寫出一項(xiàng))。
(6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用       方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔點(diǎn)/℃
－25.0
－68.6
沸點(diǎn)/℃
136.4
57.6
 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)全球重視的問(wèn)題，引起環(huán)境問(wèn)題的氣體常見(jiàn)的有溫室氣體CO2、
污染性氣體NOx、SOx等。如果對(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對(duì)環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問(wèn)題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)�，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為                                                                  
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1
請(qǐng)寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①
N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是                                 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在25 ℃、101 kPa的條件下，斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示：

請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。
(2)生成物成鍵放出的總能量為________。
(3)判斷H2＋Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。
(4)反應(yīng)物的總能量________(填“＞”，“＝”或“＜”)生成物的總能量。

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