题目内容
【题目】金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应，转化关系如下:
请回答下列问题:
(1) 气体D 与F 反应可生成盐，该盐的化学式为_________。
(2) C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C、E转化为无毒的气态单质，该单质的结构式是___________。
(3) 气体D转化为气体C 的化学方程式__________。
(4) Al 与NO3-在酸性条件下反应，Al与被还原的NO3-的物质的量之比是_____________。
(5) Al 与NO3-在碱性条件下反应的离子方程式为_____________。
【答案】 NH4NO3 N≡N 4NH3+ 5O2
4NO + 6H2O 1:1 8A1+3NO3-+ 5OH-+2H2O=8AlO2-+3NH3↑
【解析】Al与HNO3反应生成的A为Al(NO3)3、C为NO，则E为NO2，F为HNO3 ；Al在OH-、NO3-的作用下反应生成的B为NaAlO2、D为NH3。
(1)NH3与HNO3反应生成NH4NO3，所以该盐的化学式为NH4NO3。
(2)NH3与NO（或NO2）发生氧化还原反应生成N2和水，从而将NO或NO2转化为无毒的气体N2，发生的反应为8NH3+6NO2
7N2+12H2O、4NH3+6NO5N2+6H2O，N2的结构式为N≡N。
(3)NH3和O2在催化剂的作用下反应生成NO和H2O，化学方程式为4NH3+ 5O24NO + 6H2O。
(4) Al 与NO3-在酸性条件下反应，氧化产物为Al3+，还原产物为NO，根据得失电子守恒有n(Al)×3=n(被还原的NO3-)×3，所以n(Al)：n(被还原的NO3-)=1:1，故Al与被还原的NO3-的物质的量之比是1:1。
(5) Al 与NO3-在碱性条件下反应生成NH3、NaAlO2，根据质量守恒和电荷守恒可写出离子方程式为8A1+3NO3-+ 5OH-+2H2O=8AlO2-+3NH3↑。
【题目】甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ/mol
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | a | b | c | d | x |
则x=______。（用含表中字母的代数式表示）
(2)若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中，在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>或“=”或“<”)
②一定温度下,能判断该反应达到化学平衡状态的是______。
a.容器中压强不变
b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c.v正(H2)=3v逆(CH3OH)
d.2个C=O断裂的同时有3个H-H形成
③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，则用CO2表示的平均反应速率为_____，该温度下的平衡常数为_____，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是____。
a.升高温度 b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
