题目内容
燃煤的烟道气和汽车尾气是造成近年来肆虐全国各地雾霾天气的原因之一．
（1）用CH4催化还原氮氧化物．已知CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=a kJ/mol
欲计算反应CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）的反应热△H2，则还需要查找一个化合反应的反应热△H3，当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时，△H3=b kJ/mol，则该反应的热化学方程式为 ．据此计算出△H2= kJ/mol（用含a和b的式子表示）．
（2）用活性炭还原法处理可消除氮氧化物污染．向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下发生反应：
C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）．现测得反应进行到不同时间段各物质的浓度如下：
则T1℃时该反应平衡常数为 （保留两位小数）．
（3）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如图一所示：
①15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO2吸收剂．用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因： ．
②以甲醇燃料电池做电源，用如图二所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）： 、 ．
（1）用CH4催化还原氮氧化物．已知CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=a kJ/mol
欲计算反应CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）的反应热△H2，则还需要查找一个化合反应的反应热△H3，当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时，△H3=b kJ/mol，则该反应的热化学方程式为
（2）用活性炭还原法处理可消除氮氧化物污染．向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下发生反应：
C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）．现测得反应进行到不同时间段各物质的浓度如下：
浓度/mol/L 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 1.00 | 0 | 0 |
| 10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
| 20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
（3）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如图一所示：
①15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO2吸收剂．用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因：
②以甲醇燃料电池做电源，用如图二所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：
考点：热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡建立的过程
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）根据盖斯定律解答本题；
（2）20min-30min反应达到平衡，图表中平衡浓度，依据平衡常数的概念计算得到；
（3）①氨基结合水电离平衡中的氢离子，促进水电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大，溶液显碱性；
②根据电解池的工作原理和双水解原理知识来回答．
（2）20min-30min反应达到平衡，图表中平衡浓度，依据平衡常数的概念计算得到；
（3）①氨基结合水电离平衡中的氢离子，促进水电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大，溶液显碱性；
②根据电解池的工作原理和双水解原理知识来回答．
解答：
解：（1）已知反应 CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=a kJ/mol ①
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H2 ②
根据盖斯定律可知，将
可得：
N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H3=
=bkJ/mol
而△H1=a kJ/mol，故可解得△H2=（ a-2b）kJ/mol，
故答案为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H3=bkJ/mol；a-2b；
（2）20-30min反应达到平衡状态，C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g），各物质的平衡浓度为：c（CO2）=c（N2）=0.3mol/L、c（NO）=0.4mol/L，反应的平衡常数为：K=
=
=0.56，故答案为：0.56；
（3）①乙醇胺水溶液呈弱碱性是取代基氨基结合氢离子，使溶液中的氢氧根离子浓度增大，反应的离子方程式为：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-；
故答案为：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-；
②在电解池中，金属铝为阳极，发生电极反应：Al→Al3++3e-，铝离子会和碳酸氢根离子之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，即Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，溶液逐渐变浑浊，故答案为：Al→Al3++3e-；Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑．
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H2 ②
根据盖斯定律可知，将
| ①- ② |
| 2 |
N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H3=
| △H1-△H2 |
| 2 |
而△H1=a kJ/mol，故可解得△H2=（ a-2b）kJ/mol，
故答案为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H3=bkJ/mol；a-2b；
（2）20-30min反应达到平衡状态，C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g），各物质的平衡浓度为：c（CO2）=c（N2）=0.3mol/L、c（NO）=0.4mol/L，反应的平衡常数为：K=
| C(CO2)?C(N2) |
| C2(NO) |
| 0.3×0.3 |
| 0．42 |
（3）①乙醇胺水溶液呈弱碱性是取代基氨基结合氢离子，使溶液中的氢氧根离子浓度增大，反应的离子方程式为：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-；
故答案为：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-；
②在电解池中，金属铝为阳极，发生电极反应：Al→Al3++3e-，铝离子会和碳酸氢根离子之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，即Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，溶液逐渐变浑浊，故答案为：Al→Al3++3e-；Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑．
点评：本题是一道考查学生有关电化学和热化学知识的综合题目，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．
练习册系列答案
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