【題目】為保護(hù)環(huán)境,應(yīng)減少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物質(zhì)的排放量.

(1)用CH4催化還原煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物,可以消除污染.

已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ/mol

NO2(g)═N2O4(g) △H=-28.5kJ/mol

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式_____________

(2)一定條件下,將2mol NO2與4molSO2置于恒溫體積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生:NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),10s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得平衡時(shí)c(NO2)=0.25mol/L,則10s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(SO2)=____________;達(dá)到平衡時(shí)NO2轉(zhuǎn)化率=____________;計(jì)算該溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= _____________(填數(shù)值)。

(3)將CO2與NH3混合,在一定條件下反應(yīng)合成尿素,可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶,反應(yīng)原理為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H

該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行的原因是____________;若該反應(yīng)在一恒溫、恒容密閉容器內(nèi)進(jìn)行,判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________(填序號(hào))。

a.CO2與H2O(g)濃度相等 b.容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變

C.2v(NH3)=v(H2O) d.容器中混合氣體的密度不再改變

(4)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。有人利用如圖所示裝置(均為惰性電極)從海水中提取CO2(海水中無(wú)機(jī)碳95%以HCO3-存在),有利于減少環(huán)境中溫室氣體含量。

①a室的電極反應(yīng)式為___________________

②b室中提取CO2的反應(yīng)的離子方程式為 ___________________。

③b室排出的海水(pH <6)不可直接排回大海,需用該裝置中產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)b室排出的海水進(jìn)行處理,合格后才能排回大海。處理的方法是___________________。

【答案】 CH4(g) +N2O4(g)=N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H=-810.0kJ/mol 0.075 mol/ (L·s) 0.75 1.8 △H<0 bd 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O) H++HCO3-=H2O +CO2 用c室排出的堿性溶液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近正常海水的pH

【解析】1)已知:①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867.0kJ/molNO2(g)═N2O4(g) H=-28.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律可知①②即可得到CH4催化還原N2O4(g)生成CO2N2H2O(g)的熱化學(xué)方程式為CH4(g) +N2O4(g)=N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) H=-810.0kJ/mol;(2

NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)

起始濃度(mol/L1 2 0 0

變化濃度(mol/L0.75 0.75 0.75 0.75

平衡濃度(mol/L0.25 1.25 0.75 0.75

10s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(SO2)=0.75mol/L÷10s0.075 mol/ (L·s);達(dá)到平衡時(shí)NO2轉(zhuǎn)化率=0.75/1×100%75%;計(jì)算該溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.8。(3)正反應(yīng)是熵值減小的可逆反應(yīng),根據(jù)△G=H-T·S<0可知該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行的原因是△H0。a.CO2H2O(g)濃度相等不能說(shuō)明中逆反應(yīng)速率,反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;b.正反應(yīng)體積減小,則容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;C.2v(NH3)=v(H2O)不滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,因此反應(yīng)沒(méi)有處于平衡狀態(tài),c錯(cuò)誤;d.容器容積不變,混合氣體的質(zhì)量變化,所以容器中混合氣體的密度不再改變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d正確,答案選bd。(4a室為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;c室發(fā)生2H2O+2e-=2OH-+H2,可用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至裝置入口海水的pH,以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.3 v (N2)=v(H2) B.v (N2)=3v(H2)

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【題目】已知硫酸、氨水的密度與所加水量的關(guān)系如圖所示:

現(xiàn)有硫酸與氨水各一份,請(qǐng)根據(jù)表中信息,回答下列問(wèn)題:

溶液

溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度

溶液的密度/g·cm-3

硫酸

4 mol·L-1

ρ1

2 mol·L-1

ρ2

氨水

4 mol·L-1

ρ3

2 mol·L-1

ρ4

ρ1、ρ2ρ3、ρ4由大到小的順序?yàn)椋?/span>________。

⑵ 表中2 mol·L-1氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:________。

⑶ 將4 mol·L-1的氨水與2 mol·L-1的氨水等質(zhì)量混合,所得氨水的物質(zhì)的量濃度是_____(填序號(hào))。

A.>3 mol·L-1 B.=3 mol·L-1 C.<3 mol·L-1 D.無(wú)法判斷

⑷ 將20%的硫酸與10%的硫酸等體積混合,所得硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______(填序號(hào))。

A.>15% B.=15% C.<15% D.無(wú)法判斷

⑸ 100g濃度為4 mol·L-1的硫酸溶液與_________mL水混合,能使硫酸的物質(zhì)的量濃度減小到2 mol·L-1。

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【題目】將一定質(zhì)量銅與100 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解時(shí)產(chǎn)生的NONO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液加入140mL 5 mol·L1NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+ 全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度是( )

A. 5 mol/L B. 7 mol/L C. 10mol/L D. 12 mol/L

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【題目】(1)常溫下,0.5 mol甲醇在氧氣中充全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出熱量363.3 kJ。寫 出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式________________________________。

(2)用鉑電極電解CuSO4溶液,當(dāng)C(Cu2+)降至原來(lái)的一半時(shí)停止通電,則加入下列物質(zhì)中的__________(填序號(hào))物質(zhì)能使溶液恢復(fù)成原來(lái)濃度;

A.CuO B.Cu(OH)2 C.Cu D. H2O

電解后電解質(zhì)溶液的PH值__________________(填“增大”“減小”或“不變”);寫出電解總離子方程式________________________________。

(3)用Pt作電極電解硝酸銀溶液,如圖甲所示,則左邊Ft電極名稱是________________;發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________

(4)甲烷—氧氣燃料電池:電解質(zhì)溶液為強(qiáng)堿溶液,Pt作電極,在電極上分別通入甲烷和氧氣。通入氧氣的電極應(yīng)為_______極_(填“正”或“負(fù)”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________

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A. a、d 兩點(diǎn)溶液中水電離出的c(H+):a < d

B. b點(diǎn)溶液存在:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.100mol/L

C. c點(diǎn)溶液存在:c(Na+)+c(Cl-)=c(HCO3-)+2c(CO32-)

D. b點(diǎn)溶液加水稀釋過(guò)程中,溶液的pH不斷升高

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