题目内容

（15分）随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2 (g) △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
时间/min
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.040
0.030
0.030
30
0.040
0.030
0.030
40
0.032
0.034
0.017
50
0.032
0.034
0.017
①T1℃时，该反应的平衡常数K＝                    （保留两位小数）。
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是             。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H           0（填“＞”、“ ＝”或“＜”）。
(2)用CH4催化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＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)     △H＝－1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l)  △H＝－44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式                         。
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为                                   。
(1)①0.56       ②减小CO2的浓度（合理答案均可）    ③＜
(2)CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)  △H＝－955 kJ·mol－1
(3)NO2＋NO3－－e－＝N2O5
（1）①根据表中数据可知，反应进行到20min是气体物质的浓度不再发生变化，所以平衡常数＝
②30min→4min时NO和CO2浓度减小，氮气的浓度增大，所以改变的条件是减小CO2的浓度。
③容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，说明升高温度反应物的浓度增大，因此反应向逆反应方向移动，即正反应是放热反应。
（2）考查盖斯定律的应用，（①＋②）÷2＋③×2即得到CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)，所以反应热是（－574 kJ·mol－1－1160 kJ·mol－1）÷2－44.0 kJ·mol－1×2＝－955 kJ·mol－1。
（3）根据装置图可知，Y是在石墨I生成的，而石墨I通入的是NO2，所以是负极，失去电子，因此反应式为NO2＋NO3－－e－＝N2O5。
练习册系列答案
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合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。

（1）天然气（主要成分为CH4）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为      。
（2）甲烷是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低，同时产生有毒气体造成污染。
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则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的_____倍（计算结果保留1位小数）。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L-1的氯化铜溶液的装置示意图：
　
请回答：
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（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门。因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为                               。
在10L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系；当在某一温度时，A、B、C物质的量与时间的关系如图一，C的百分含量与温度的关系如图二。
 
下列分析不正确的是：（  ）
A．此反应的正反应为吸热反应
B．由T1向T2变化时，V正> V逆
C．增大压强，平衡向正反应方向移动
D．0～4分钟时，A的速率为0.01mol/(L?min)
将4 mol A气体和2 mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g) 2C(g)若经2s 后测得C的浓度为0.6mol?L-1现有下列几种说法其中不正确的是 (     )
A．用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol?L-1?s-1B．2s时的压强是起始时的1.1倍
C．2s时物质A的转化率为30%D．2s时物质B的浓度为0.7 mol?L-1
过程的自发性的作用是
A．判断过程的方向B．确定过程是否一定会发生
C．判断过程发生的速率D．判断过程的热效应
（10分）计算填空：
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（2）（6 分）已知在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如下：
_                                aA (g)+ bB (g) 2C(g)
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2s末物质的量浓度（mol/L）： 0.9     0.8         0.4
则①a=                ，b=                       ；　　
②2S内B的反应速率=                           。
（3）（2分） 1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式                                                。
把0.4molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，一定条件下使它们发生如下反应：
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（1）达到平衡时X的浓度为_________________
（2）化学方程式中的n值是_____________________；
下列说法正确的是(　　)
A．用坩埚灼烧MgCl2·6H2O的反应式 MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O
B．根据下表提供的数据，等物质的量浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，有c(HCO3－)＞c(ClO－)＞c(OH－) 。
化学式
电离常数
HClO
K1＝3×10－8
H2CO3
K1＝4.3×10－7
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(11分)已知短周期主族元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数，X和Z可形成X2Z，X2Z2两种化合物，W是短周期主族元素中半径最大的元素。
⑴ W在周期表中的位置：            。
⑵在一定条件下，容积为1L密闭容器中加入1.2molX2和0.4molY2，发生如下反应：
3X2 (g)  + Y2(g) 2YX3(g)    △H  反应各物质的量浓度随时间变化如下：

①此反应的平衡常数表达式为               (用化学式表示) ，  K=         。
②若升高温度平衡常数K减小，则△H      0(填＞，＜)。
⑶A1是四种元素中三种元素组成的电解质，溶液呈碱性，将0.1mol·L-1的A1溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12，则A1的电子式为          。
⑷B1、B2是由四种元素三种形成的强电解质，且溶液呈酸性，相同浓度时B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度，其原因是                。
⑸A2和B1反应生成B2，则0.2mol/LA2和0.1mol/L B1等体积混合后溶液中离子浓度大小关系为                                        。

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