题目内容

研究NO2.SO2.CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,也可用NH3处理,也可用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     △H=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为______kJ。 
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)  ?H=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ?H=-113.0 kJ·mol-1
(ⅰ)则反应NO2(g)+SO2 (g) SO3(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol-1
(ⅱ)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是       
A.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2     B.体系压强保持不变
C.混合气体颜色保持不变                   D. SO3和NO的体积比保持不变
(ⅲ)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图(左)所示。
平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”.“<”或“=”)
   
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图(右)所示。该反应?H      0(填“>”或“ <”)。

(1)0.8NA   86.7  (2)  (i)-41.8(ⅱ)C  (ⅲ)=  (3)<

解析试题分析:
(1)二式相加,除以2得到新式子:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  ,每消耗0.1molCH4,转移0.8NA电子;  物质和能量是紧密相连的,以物质为基础,物质怎么变,能量就怎么变,两式直接相加,除以2,CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-173.4 kJ·mol-1,放出热量86.7kJ;
(2)(ⅰ)根据盖斯定律,将第二个方程式颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO, △H="-83.6" kJ?mol-1,故NO2+SO2?SO3+NO,△H="-41.8" kJ?mol-1;(ⅱ)平衡标志,有直接标志,正逆速率相等、各组分浓度保持不变;间接标志遵循变化着的量不再改变,反应即平衡。二氧化氮为红棕色气体,颜色不再改变,反应即平衡。(ⅲ)化学平衡常数是个温度常数,温度不变,化学平衡常数不变。
(3))由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸
热反应,正反应是放热反应,△H<0;
考点:该题将元素化合物与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起进行考察,充分体现了高考的综合性,第(3)容易出错,需认真分析图象,注意图象的变化趋势及纵横坐标的含义,从而得出正确结论。

练习册系列答案
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利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如图:

(1)流程I中,欲除去粗盐中含有的Ca2、Mg2、SO42等离子,需将粗盐溶解后,按序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品和操作的顺序可以是        
a.Na2CO3、NaOH、BaCl2、过滤、盐酸    b.NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸
c.NaOH、Na2CO3、BaCl2、过滤、盐酸   d.BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、盐酸
(2)流程II中,电解饱和NaCl溶液的离子方程式为                。通电开始后,阳极区产生的气体是     ,阴极附近溶液pH会    (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)流程III中,通过反应得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是    ,化学反应方程式是       

(4)流程IV中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,提纯它的过程如下:将碳酸钠样品加适量水溶解、       、过滤、洗涤2-3次,得到纯净Na2CO3?10H2O,Na2CO3?10H2O脱水得到无水碳酸钠,已知:
Na2CO3·H2O(s)==Na2CO3(s)+H2O(g)  ΔH1=+58.73kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)  ΔH2=" +473.63" kJ·mol-1
把该过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na2CO3所需的能耗(不考虑能量损失),若生产1molNa2CO3需要耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)==H2O(l) △H =   

氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)已知:
下列有关该反应的叙述正确的是

A.正反应活化能小于169.8kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于169.8kJ·mol-1
C.正反应活化能不小于169.8kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能小169.8kJ·mol-1
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是     
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系,如图1所示。在4000℃~5000℃时可能发生下列哪些反应      (填写字母)。


(4)制取氢气的另一种方法是电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液,装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。该电解装置中电解排出液中的主要成分是      (写化学式)。
(5)已知下列物质的KSP
5.6×10-12;Ca(OH)2;1.4×10-5。氯碱工业中 电解饱和食盐水也能得到氢气,电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42[c(SO42)>c(Ca2+)]。某精制流程如下:

①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是            
②过程I中将NH4+转化为N2的离子方程式是            
③过程II中除去的离子有            
④经过程III处理,需求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,至多添加10%Na2SO3溶液      kg(溶液体积变化忽略不计)

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