题目内容

SNCR－SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx），其流程如下：

（1）反应2NO＋2CO2CO2＋N2能够自发进行，则该反应的ΔH       0（填“＞”或“＜”）。
（2）SNCR－SCR流程中发生的主要反应有：
4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1627.2kJ?mol－1；
6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1807.0 kJ?mol－1；
6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2659.9 kJ?mol－1；
反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的ΔH＝          kJ?mol－1。
（3）NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。

①由图可以看出，脱硝工艺流程应在    （填“有氧”或“无氧”）条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是                                   。
（4）NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原，写出尿素与NO2反应的化学方程式：                         。
（5）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为                             。若生成1molY，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为       L。

（1）＜（2）179.8（3）①有氧②温度升高，发生了副反应：4NH3＋7O2＝4NO2＋6H2O。（若答温度升高，NOx和NH3反应的化学平衡向逆反应方向移动也可。）（4）4CO(NH2)2＋6NO2＝7N2＋4CO2＋8H2O（5）NO2＋NO3－－e－＝N2O5   11.2

解析试题分析：（1）能自发进行的反应：ΔH-TΔS<0，该反应的ΔS<0，所以ΔH<0。（2）由盖斯定律得ΔH=（1807-1627.2）kJ?mol－1=+179.8 kJ?mol－1。（3）由图可知，无氧条件下NO转化率太低。温度升高，NO转化率下降，NO2产率增大，可能NH3与氧气生成了NO2。（4）尿素中C为+4价、N为-3价，尿素与NO2发生价态归中反应生成氮气，同时生成二氧化碳和水。（5）通二氧化氮的电极为负极、通氧气的电极为正极，石墨I电极上发生氧化反应，生成氧化物Y，考虑N最高价为+5价可知Y为N2O5，电极反应式为NO2＋NO3－－e－＝N2O5。总反应为4NO2+O2=2N2O5，生成1molN2O5消耗氧气0.5mol。
考点： 化学反应进行的方向 盖斯定律 图像的分析 化学方程式的书写 电极反应式的书写 电化学计算

练习册系列答案
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在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图，然后回答问题。
(l)图中所示反应是______（填“吸热”或“放热”）反应，该反应_______（填“需要”或“不需要”）加热，该反应的△H=_______（用含、的代数式表示）。

(2)已知热化学方程式：H2(g) +O2(g)═H2O(g)；△H=-241．5kJ/mol，该反应的活化能为167． 4kJ/mol，则其逆反应的活化能为________________。
(3)对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是_____________。

红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）

据图回答下列问题
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式                           ；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式                         ；
上述分解反是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于         ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率α2，α2      α1（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是                                        ；
（4）P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=       ；P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4     △H3 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。

研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。
（1）图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器，内有可移动的隔板。一定温度（T）下，左室加入2 mol SO3，右室加入2 mol SO2和1 mol O2，在少量催化剂存在下分别发生反应：

左室：
右室：
反应达到平衡时，右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。

①ΔH2＝_______（含a的数学式表示）；反应的平衡常数K＝_________L·mol－1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________（填序号）。
A．隔板不再移动
B．左右两边SO2的物质的量相等
C．左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1
③达平衡时，左室反应吸收的热量为Q1kJ，右室反应吸收的热量为Q2kJ，则Q1、Q2满足的关系是_____________（填序号）。
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
（2）高温下，炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2（）。
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S参与反应，则转移电子的物质的量是_________mol。

运用反应原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反应有重要意义。
（1）在反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的混合体系中，SO3的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态）：

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒温、恒压时，向该平衡体系中通入氦气平衡将        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②当温度为T1，反应进行到状态D时，V正        V逆（填“>”、“<”或“=”）。
（2）①下图是一定条件下，N2和H2发生可逆反应生成1mol NH3的能量变化图，该反应的热化学反应方程式                 。(△H用含Q1、Q2的代数式表示）

②25°C时，将a mol ? L―1的氨水与b mol ? L―1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH=7，则c (NH4+)         c(Cl―)，a        b（填“>”、“<”或“=”）；
（3）海水中含有大量以化合态形式存在的氯、碘元素。已知：250C时，Ksp(AgCl)=1.6×10―10mol2?L―2、Ksp(AgI)=1.5×10―16mol2?L―2。
在 250C时，向 10mL0.002mol?L―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol?L―1AgNO3溶液，有白色沉淀生成，向所得浊液中继续滴人0.1mol ?L―1的NaI溶液，白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀，其原因是        ，该反应的离子方程式                 。

最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。
（l）用CH4还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
CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式为                 。
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：2C(s)＋2NO2(g)=N2(g)＋2CO2(g) △H<0，起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO2(g)，在不同条件下，测得各物质的浓度变化状况如下图所示。

①0?10min内，以CO2表示的平均反应速率v(CO2)=               。
②0～10min，10?20 min，30?40 min三个阶段NO2的转化率分别为α1、α2、α3，其中最小的为         ，其值是                   。
③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K=            。
④第10min时，若只改变了影响反应的一个条件，则改变的条件为      (填选项字母）。
A．增加C(s)的量       B．减小容器体积      C．加入催化剂
⑤20～30min、40?50 min时体系的温度分别为T1和T2，则T1_____T2(填“> “<”或“=”）， 判断的理由是                         。

甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
（1）已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（1）的燃烧热△H分别为：-283.0kJ／mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol，则CO合成甲醇的热化学方程式为：                     。
（2）在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇，各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示（开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同）：   

①下列说法正确的是       

A．起始时n（H2）为1．7mol
B．当容器内压强恒定时，说明反应达到平衡状态
C．4分钟时，改变的条件是升高温度
D．7分钟时，v（CO）=v（CH­3OH）
②计算0~2min内平均反应速率v（H2）=        
③在3min时该反应的平衡常数K=      （计算结果）
④在图中画出8~12min之间c（CH3OH）曲线   
（2）2009年，中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，组装了自呼吸电池及主动式电堆，其装置原理如图甲。

①该电池的负极反应式为：                    。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是               ，该铝制品表面“钝化”时的反应式为：                       。

乙醇汽油含氧量达35%,使燃料燃烧更加充分,使用车用乙醇汽油，尾气排放的CO
和碳氢化合物平均减少30%以上,有效的降低和减少了有害的尾气排放。但是汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，对NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。NOx排入空气中，形成酸雨，造成空气污染。NOx中有一种红棕色气体，其溶于水的方程式是       。
（2）已知NO2和N2O4的结构式分别是  和  。

物质
NO2
N2O4
化学键
    N＝O
N—N
 N＝O
键能（kJ/mol）
466
167
438
      写出NO2转化N2O4的热化学方程式       。
（3）研究人员在汽车尾气系统中装置催化转化剂，可有效降低NOx的排放。
①写出用CO还原NO生成N2的化学方程式       。
②在实验室中模仿此反应，在一定条件下的密闭容器中，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n (NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

为达到NO转化为N2的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为       、       ；该反应的?H       0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）用 CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO 发生反应的化学方程式为       。

工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)    △H<0。某实验将3.0 mol N2(g)和4. 0 mol H2(g)充入容积为10L的密闭容器中，在温度T1下反应。测得H2的物质的量随反应时间的变化如下图所示。

（1）反应开始3min内，H2的平均反应速率为                         。
（2）计算该条件下合成氨反应的化学平衡常数（写出计算过程，结果保留2位有效数字）。
（3）仅改变温度为T2 ( T2小于TI）再进行实验，请在答题卡框图中画出H2的物质的量随
反应时间变化的预期结果示意图。
（4）在以煤为主要原料的合成氨工业中，原料气氢气常用下述方法获得：

写出上述CO与H2O(g)反应的热化学方程式：                     。
（5）合成氨工业中，原料气(N2、H2混有少量CO、NH3）在进入合成塔之前，用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收CO其反应为：CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]?CO  △H<0。写出提高CO吸收率的其中一项措施：               。

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