题目内容
【题目】已知硝酸铵在不同温度下分解会有不同的产物，反应方程式如下，
①
②
③
④
请回答下列问题
（1）这四个反应中属于氧化还原反应的有 ___________个。
（2）反应③中物质X的化学式是 _______________。
（3）反应④中氧化产物和还原产物依次是 ____、____。（填化学式）
（4）若反应③生成标准状况下的11.2L氧气，则转移电子数为 _____ 。
（5）反应②中所得混合气体的平均摩尔质量是 ____________ 。（保留三位有效数字）
【答案】 3 
和
或者 3.01×
26.7 g/mol
【解析】（1）①中元素的化合价均不变化，不是氧化还原反应。②中氮元素的化合价发生变化，是氧化还原反应；③中氮元素和氧元素的化合价发生变化，是氧化还原反应；④中氮元素的化合价发生变化，是氧化还原反应；因此这四个反应中属于氧化还原反应的有3个。（2）根据原子守恒可知反应③中物质X是水，化学式是H2O。（3）反应④铵根中氮元素化合价升高到0价，氮气是氧化产物，硝酸根中氮元素化合价降低+4价，NO2是还原产物；（4）标准状况下的11.2L氧气的物质的量是0.5mol，氧元素化合价从－2价升高到0价，铵根中氮元素化合价从－3价升高到0价，即生成1mol氧气转移10mol电子，因此生成0.5mol氧气转移电子的物质的量是5mol，电子数为5NA。（5）根据方程式可知反应②中所得混合气体的平均摩尔质量是
。
【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝：
已知：H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) =2NO2(g) ΔH = +133 kJ·mol-1
H2O(g) = H2O(l) ΔH =－44 kJ·mol-1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：__________________________。
Ⅱ.脱碳：
（1）向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。________________________
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应Ⅰ：恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
反应Ⅱ：绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______ K(II)（填“﹥”、“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。
②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH) =______________ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
（3）利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，装置如图所示：
①电极2的电极反应式是____________；
②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”)______g。
