题目内容

新的《环境空气质量标准》将于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因________________________________________
(2)汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；该反应的ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中，在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。

①计算产物N2在6～9 min时的平均反应速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1；
②第12 min时改变的反应条件为________(填“升温”或“降温”)；
③计算反应在第24 min时的平衡常数K＝________。若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.060 mol，平衡将________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)环境监测中还可用沉淀法测定空气中含有较高浓度SO2的含量，经查得一些物质在20 ℃的数据如下表：
溶解度(S)/g
溶度积(Ksp)
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaSO3
BaSO3
 0.160
3.89
6.76×10－3
5.48×10－9
 
①吸收SO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液；
②在20 ℃时，向CaSO3悬浊液中滴加适量的BaCl2溶液，当CaSO3向BaSO3的转化达到平衡时，溶液中的＝____________(写出表达式即可)。
(1)N2＋O22NO(2)－746.5　<(3)①3.3×10－3②升温③0.019　逆向(4)①Ba(OH)2
② 或
(1)空气中的氮气和氧气在汽车发动机内电火花引燃下，发生反应生成NO。(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律③×2－②－①，即可求出目标热化学方程式的ΔH。该热化学方程式表示的反应是气体体积减小的反应，熵变小于0。(3)①v(N2)＝0.01/3 ＝3.3×10－3 mol·L－1·min－1。②由图中看出第12 min反应向逆反应方向移动，为升高温度所致。③第24 min时CO2的浓度为0.02 mol·L－1，故平衡常数K＝0.019。由平衡常数的表达式看出，若CO、N2同时增加0.06 mol，浓度商会大于平衡常数，平衡逆向移动。(4)①由表中数据看出Ba(OH)2溶解度大，相同体积的吸收液，其吸收SO2的量多，且BaSO3溶解度更小，便于SO32—较完全沉淀析出，减小实验误差。②溶液中存在平衡CaSO3＋Ba2＋BaSO3＋Ca2＋，溶液中的阴离子为SO32—，故＝＝
练习册系列答案
相关题目
对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
（1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)     H=+180．5kJ·mol-1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   H =-483．6 kJ·mol-1；
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   H =-92．4 kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为                。
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  H<0。
一定温度下，将2．8mol NO、2．4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

①NO的平衡转化率为   ，0~20min平均反应速率v(NO)为             。25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0．8 mol，则化学平衡将         移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X，反应由原平衡I达到新平衡II，变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是      (填字母代号)。

催化剂

 

（3）某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池，则该电池的正极反应式为                 。假设电解质溶液的体积不变，下列说法正确的是         (填字母代号)。
a．放电过程中，电解质溶液的pH保持不变
b．溶液中的NH4Cl浓度增大，但Cl-离子浓度不变
c．每转移6．021023个电子，则有标准状况下11．2L电极反应物被氧化
d．为保持放电效果，电池使用一段时间需更换电解质溶液
已知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于（  ）
A．－69.4 kJ·mol－1B．－45.2 kJ·mol－1
C．＋69.4 kJ·mol－1D．＋45.2 kJ·mol－1
根据化学学科中的基本理论，请回答下列问题：
Ⅰ、常温下，取pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是_____ (填“A”或“B”)。

Ⅱ、丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知：①2C3H8（g）+7O2（g）＝6CO（g）+8H2O（l），△H1＝－2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）  △H2＝－566kJ/mol
（1）写出丙烷的燃烧热的热化学方程式：                            。
（2）现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+ H2（g） △H1＝+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是           
a．体系中的压强不发生变化                     b．v正(H2)＝v逆(CO)
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化    d．CO2的浓度不再反生变化
②5min后体系达到平衡，经测定，H2为0.8mol，则v(H2)=                  。
③向平衡体系中充入少量CO，则平衡常数        （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可以传导O2-。在电池内部O2-移向         极（填“正”或“负”）；电池的正极电极反应为                    。
已知： Cu （s）+2H+（aq）＝Cu2+（aq）+ H2（g）          △H 1
2H2O2（l）＝2H2O（l） + O2 （g）                △H 2
2H2（g） + O2（g）＝2H2O（l）                 △H 3
则反应 Cu （s）+H2O2（l）+2H+ （aq）＝Cu2+（aq）+ 2H2O（l） 的△H是
A．△H＝△H 1+△H 2+△H 3B．△H＝△H 1+△H 2-△H 3
C．△H＝△H 1+2△H 2+2△H 3D．△H＝2△H 1+△H 2+△H 3
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H2(g)和CO(g)燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1="-393.5" kJ/mol;
H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH2="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH3="-283.0" kJ/mol;
①则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=　　　　,该反应平衡常数的表达式为K=　　　　　　　　　　;升高温度,则K值　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。 
②如果①反应在容积不变的密闭容器中进行,当反应达到平衡时　　　　(填编号)。 
a.v正(CO)∶v逆(H2)=1∶1
b.碳的质量保持不变
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.容器中的压强不变
③在容积不变的密闭容器中进行①反应,可以使c(CO)增大的是　　　　。 
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2(g)从体系中分离出来
d.加入催化剂
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下2组数据:
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为　                     。 
②向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2,达到新平衡时CO的转化率　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。
随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为______________________________________；
图中变化过程哪些是吸热反应________（填序号）。
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一　CO（g）＋2H2（g）??CH3OH（g）
方法二　CO2（g）＋3H2（g）??CH3OH（g）＋H2O（g）
在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________________________________________；
某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ（保留三位有效数字）。
（3）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO　已知：C（s）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）　ΔH＝－566 kJ·mol－1
TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（s）＋O2（g）　ΔH＝＋141 kJ·mol－1
则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）=TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。
（4）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，
已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，
则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。
已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)   ΔH1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
C(s)＋O2(g)=CO2(g)   ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为(　　)。
A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应时，放出28.7 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式正确的是    
A．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" +28.7" kJ·mol-1
B．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" -28.7" kJ·mol-1
C．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" +57.4" kJ·mol-1
D．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" -57.4" kJ·mol-1

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