题目内容

Ⅰ.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝(除NOx)技术。其脱硝机理如图所示。写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式                    。

Ⅱ.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是   (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是    。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1。
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。
则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为                    。
写出甲醇质子交换膜燃料电池在酸性条件下的负极反应式:                     。
Ⅰ.2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O[或2CH2CH2+6NO24CO2+3N2+4H2O]
Ⅱ.(1)减小 不变
(2)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-764.7" kJ·mol-1 CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+
Ⅰ.观察题图可知,C2H4与NO2反应生成CO2、N2、H2O。
Ⅱ.(1)催化剂可降低反应的活化能,但不能改变反应热,故E1减小、ΔH不变。
(2)根据盖斯定律,由②×3-①×2+③×2得CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ·mol-1。
在甲醇质子交换膜燃料电池中,酸性条件下,其负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+。
练习册系列答案
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已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1和726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题。
(1)用太阳能分解5 mol液态水消耗的能量是     kJ。
(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为            。
(3)在以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则正极的电极反应式为                                                                       。
理想状态下，该燃料电池消耗2 mol甲醇所能产生的最大电能为1 404.2 kJ，则该燃料电池的理论效率为     。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
下列分析正确的是（  ）
A．将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，放出热量
B．1mol H2在氯气中完全燃烧，放出180kJ热量，则键能（E）的关系为E（H—H）＝180kJ＋2E（H—Cl）－E（Cl—Cl）
C．干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象，滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气，最后得到白色AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应
D．精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离：H2O??H＋＋OH－，该过程是放热过程
已知在一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH="-Q" kJ·mol-1。向一密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1 kJ;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2 kJ,则下列关系中正确的是(　　)
A．Q>Q1>Q2B．Q1>Q2>QC．Q1>Q>Q2D．Q1=Q2>Q
已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝＋489.0 kJ·mol－1①
CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0 kJ·mol－1②
C(石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1③
则4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔH为(　　)
A．＋1 164.1 kJ·mol－1　　　B．－1 641.0 kJ·mol－1
C．－259.7 kJ·mol－1D．－519.4 kJ·mol－1
在298 K、1.01×105 Pa下,将32 g SO2通入750 mL 1 mol/L KOH溶液中充分反应。测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下,1 mol SO2通入1 L 2 mol/L KOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则SO2与KOH溶液反应生成KHSO3的热化学方程式正确的是（  ）
A．SO2(g)+KOH(aq)=KHSO3(aq)ΔH="-(4x-y)" kJ/mol
B．SO2(g)+KOH(aq)=KHSO3(aq)ΔH="-(2x-y)" kJ/mol
C．SO2(g)+KOH(aq)=KHSO3(aq)ΔH="-(2y-x)" kJ/mol
D．2SO2(g)+2KOH(l)=2KHSO3(l)ΔH="-(8x-2y)" kJ/mol
（1）由磷灰石[主要成分Ca5（PO4）3F]在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为：4Ca5（PO4）3F（s）＋21SiO2（s）＋30C（s）=3P4（g）＋20CaSiO3（s）＋30CO（g）＋SiF4（g）　ΔH
①上述反应中，副产物矿渣可用来________。
②已知相同条件下：
4Ca5（PO4）3F（s）＋3SiO2（s）=6Ca3（PO4）2（s）＋2CaSiO3（s）＋SiF4（g）　ΔH1
2Ca3（PO4）2（s）＋10C（s）=P4（g）＋6CaO（s）＋10CO（g）　ΔH2
SiO2（s）＋CaO（s）=CaSiO3（s）　ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH，ΔH＝____________。
（2）（江苏）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
①Cu（s）＋2H＋（aq）=Cu2＋（aq）＋H2（g）ΔH1＝＋64.39 kJ·mol－1
②2H2O2（l）=2H2O（l）＋O2（g）ΔH2＝－196.46 kJ·mol－1
③H2（g）＋O2（g）=H2O（l）ΔH3＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为_________________________________________________________________。
恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　
ΔH="-196.6" kJ/mol。
  
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:                   。
(2)ΔH2=　　　　　　　　　　。
(3)恒温恒容时,1 mol SO2和2 mol O2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2∣　　　　(填“大”、“小”或“相等”)。
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为　　　　,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为　                                                   。
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2)增大的有　　　　。
a.升高温度
b.充入He气
c.再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)
d.使用催化剂
(6)某SO2(g)和O2 (g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2(g)和O2 (g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是　　　　;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是　　　　。
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
 
（1）上图是1 mol NO2气体和1 mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体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：                                     ；
已知：N2 (g)+2NO2 (g) 4NO(g)  △H=+292.3kJ·mol—1，
则反应： 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 的△H=         ；
（2）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20 mol NO2和5 mol O2发生反应： 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)；已知体系中n(NO2)随时间变化如下表：
t(s)
0
500
1000
1500
n(NO2)(mol)
20
13.96
10.08
10.08
 
①写出该反应的平衡常数表达式：K=            ，已知：K3000C＞K3500C，则该反应是         反应(填“放热”或“吸热”)；
②反应达到平衡后，NO2的转化率为       ，若要增大NO2的转化率，可采取的措施有         
A．降低温度
B．充入氦气，使体系压强增大
C．再充入NO2
D．再充入4 mol NO2和1 mol O2
③图中表示N2O5的浓度的变化曲线是        ，用O2表示从0~500s内该反应的平均速率v=              。

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