【題目】環(huán)境問題已成為人類共同關(guān)注的話題,燃煤廢氣、汽車尾氣中的氮氧化物(NOx)、CO等有害氣體,消除方法有多種。

(1)用稀土等催化劑能將汽車尾氣中的CO、NOx、碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染。已知:

①N2(g)+ O2(g)=2NO(g)△H=180.5 kJ/mol

②2C(s)+ O2(g)=2CO(g)△H=—221kJ/mol

③C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H=—393. 5 kJ/mol

寫出NO(g)與CO(g)催化轉(zhuǎn)化成N2(g)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式__________________

(2)①用甲烷催化還原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=QkJ·mol-1,寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_______,已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小,則Q_______0(填“>”或“<”或“=”)。

②某溫度下,密閉容器中CH4與NO的起始濃度分別為1mol/L、2mol/L,其中c(NO)隨時間變化如圖所示,t2時達(dá)到平衡,保持溫度不變在t2時將容器容積壓縮到一半,請畫出t2-t3 c(CH4)隨時間變化的曲線。_______

(3)①為提高反應(yīng):CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)中的轉(zhuǎn)化率,可以采取在恒壓條件下充入稀有氣體,解釋其原因______________

②電解吸收法處理氮氧化物廢氣的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同時用石墨電極電解將NO2-轉(zhuǎn)化成NO3-,電解條件下循環(huán)利用NO3-來處理氮氧化物。寫出該法處理NO2總反應(yīng)的化學(xué)方程式_______

【答案】 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ/mol K= < 恒壓充入稀有氣體后體積增大,有效氣體的壓強(qiáng)減少,平衡向正反應(yīng)方向移動。 2NO2+2H2O2HNO3+H2

【解析】1①N2(g)+ O2(g)2NO(g) △H180.5 kJ/mol ,②2C(s)+ O2(g)2CO(g) △H—221kJ/mol,③C(s)+ O2(g)CO2(g) △H—393.5 kJ/mol,方程式③×2-②-①NOg+2COg=N2g+2CO2g),所以△H=-393.5kJ/mol×2--221.0kJ/mol-+180.5kJ/mol=-746.5kJ/mol,熱化學(xué)方程式為2NOg+2COg=N2g+2CO2g△H=-746.5kJ/mol

2根據(jù)平衡常數(shù)的定義,CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小,說明升高溫度,平衡逆向移動,而升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則該反應(yīng)的正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),Q<0。

該反應(yīng)為左右氣體系數(shù)和相等的可逆反應(yīng),保持溫度不變在t2時將容器容積壓縮到一半,增大壓強(qiáng),體積減小,c(NO)由原來的0.5mol/L增大到1.0mol/L,圖像為

3恒壓充入稀有氣體后體積增大,有效氣體的壓強(qiáng)減少,平衡向正反應(yīng)方向移動,所以可以提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。

根據(jù)題意,電解吸收法處理氮氧化物廢氣的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同時用石墨電極電解將NO2-轉(zhuǎn)化成NO3-,氮元素的化合價由+3價升高到+5價,NO2-在電解池的陽極放電生成硝酸根離子,溶液中的H在陰極放電生成氫氣,電解條件下循環(huán)利用NO3-來處理氮氧化物。則該法處理NO2總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2+2H2O2HNO3+ H2。

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:

【題目】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. H2SO4具有氧化性,可用作SO2的干燥劑

B. H2O2能使蛋白所變性,可用作醫(yī)療的消毒劑

C. C2H4氣體具有可燃性,可用作果實(shí)的催熟劑

D. Fe2O3水溶液顯弱酸性,可用作H2S的脫除劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)原子序數(shù)大于4的主族元素A和B的離子Am+和Bn-它們的核外電子排布相同,則:

①A和B周期數(shù)之差為________

②A和B的質(zhì)子數(shù)之差為___________(用m、n表示)

③B和A的族序數(shù)之差為_______________(用含m、n的代數(shù)式表示)

(2)A、B兩元素,A的原子序數(shù)為x,A和B所在周期包含元素種類數(shù)目分別為m和n。

如果A和B同在ⅠA族,當(dāng)B在A的上一周期時,B的原子序數(shù)為______________

當(dāng)B在A的下一周期時,B的原子序數(shù)為______________;

如果A和B同在ⅦA族,當(dāng)B在A的上一周期時,B的原子序數(shù)為______________;

當(dāng)B在A的下一周期時,B的原子序數(shù)為______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列除去括號內(nèi)雜質(zhì)的有關(guān)操作方法不正確的是( )

A. 淀粉溶液(葡萄糖):滲析

B. 乙醇(乙酸):加KOH溶液,分液

C. 甲醛溶液(甲酸):加NaOH溶液,蒸餾

D. 肥皂液(甘油):加食鹽攪拌、鹽析、過濾

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 相同條件下,等體積的H2OCO2含有相同的原子數(shù)

B. 等物質(zhì)的量的Na2O2Na2O所含陰離子數(shù)之比為2:1

C. 質(zhì)量相等的O3O2所含電子數(shù)相等

D. 相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的酸中氫離子的物質(zhì)的量相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列所含分子數(shù)由多到少的排列順序是

A標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L H2

B物質(zhì)的量為4mol H2

C20,45gH2O

D常溫下,16gO2 14gN2的混合氣體

E.含原子總數(shù)約為1.204×1024NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:①101kPa時,2C(s)+O2(g)2CO(g)△H=﹣221kJ/mol

②稀溶液中,H+(aq)+OHˉ(aq)H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol.下列結(jié)論正確的是(

A.碳的燃燒熱為110.5 kJ/mol

B.①的反應(yīng)熱為221 kJ/mol

C.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出的熱量為57.3 kJ

D.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聯(lián)氨(又稱聯(lián)肼,N2H4,無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列問題:

(1)聯(lián)氨分子的電子式為_____________,其中氮的化合價為_____________

(2)實(shí)驗(yàn)室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的離子方程式為____________________。

(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H3

④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) H4

上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=_______________(用△H1、△H2、△H3表示)。

(4)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方程式與氨相似,聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為

(已知:N2H4 + H+ N2H5+ K=8.5×107;Kw=1.0×10-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈉著火時,可用來滅火的物質(zhì)或器材是

A、煤油 泡沫滅火器 C

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