题目内容

3．（1）氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物有多种方法．
①硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ/mol．ⅠⅡ
②利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：NO$→_{Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO2$→_{Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}溶液}$N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+HCl，反应Ⅱ的化学方程式是2NO2+4Na2SO3=N2+4Na2SO4．若有11.2LN2生成（标准状况），共消耗ClO267.5 g．
③工业废气中含有的NO2还可用电解法消除．用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5．制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如图所示．Pt（甲）为阳极（填“阴”或“阳”），电解池中生成N2O5的电极反应式是N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

分析 （1）①已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol ①
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol ②
由盖斯定律将①×2-②可得热化学方程式；
②二氧化氮具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性，根据氧化还原反应的规律知识来回答判断；据N2～2NO2～2ClO2中氮气的量来分析；
③由N2O4制取N2O5需要失去电子，所以N2O5在阳极区生成，即Pt甲为阳极，Pt乙为阴极．

解答 解：（1）①已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol ①
              N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol  ②
由盖斯定律可知，①×2-②得4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g），故△H=2×（-483.6kJ/mol）-67.7kJ/mol=-1034.9kJ/mol，
故热化学方程式为：4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ/mol，
故答案为：4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ/mol；
②二氧化氮具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性，二者之间会发生氧化还原反应，故方程式为2NO2+4Na2SO3=N2+4Na2SO4；再结合化学反应2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl知道，N2～2NO2～2ClO2，所以若生成标准状况下22.4LN2，则n（ N2 ）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，则消耗1molClO2，质量m=nM=1mol×67.5g/mol=67.5g，
故答案为：2NO2+4SO32-=N2+4SO42-；  67.5；
③从电解原理来看，N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，故生成N2O5的Pt甲为阳极，Pt乙为阴极，生成N2O5的反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，
故答案为：阳；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

点评 本题涉及热化学方程式、化学方程式书写、化学计算、电解原理等知识点，题目难度较大．

练习册系列答案
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19．某脂肪族化合物A的相对分子质量为118，其中C的质量分数为41%，H为5%，O为54%．化合物A能与碳酸氢钠溶液反应放出气体，也能与新制氧氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀，符合条件的A的醇羟基同分异构体有（　　）
A．2种B．3种C．4种D．5种
20．已知烯烃与苯在一定条件下反应生成芳香烃，如：
+H2C=CH2$\stackrel{一定条件}{→}$
+2H2C=CH2$\stackrel{一定条件}{→}$
+2H2C=CH2$\stackrel{一定条件}{→}$
丙烯是三大合成材料的基本原料，可用于合成应用广泛的DAP树脂单体和双酚等有机物，具有重要的工业用途．
（1）写出丙烯在一定条件下发生聚合反应的化学方程式．
（2）丙烯与苯在一定条件下反应可生成M、N等多种芳香烃．红外光谱、核磁共振是研究机物结构的重要方法，根据下列数据，写出M，N的结构简式．
M：元素组成：C89.99%、H 10.06%；1H核磁共振有5个信号．
N：元素组成：C88.82%、H11.18%；1H核磁共振有3个信号．
M：，N：．
11．按要求完成下列填空：
①已知室温下1g氢气燃烧放出热量为142.9kJ，其热化学方程式是2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2=-571.6kJ•mol-1或H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8 kJ•mol-1
②1mol氨气和适量氯化氢气体化合生成氯化铵固体，放出176kJ热量，其热化学方程式是NH3（g）+HCl（g）═NH4Cl（s）△H=-176 kJ•mol-1
③1mol CO还原适量Fe2O3固体生成Fe（s），放出8.2kJ 热量，其热化学方程式是3CO（g）+Fe2O3（s）═3CO2（g）+2Fe（s）△H=-24.6 kJ•mol-1
④乙烯（C2H4）气体与氧气反应生成1mol H2O（l）和CO2（g），放出705.5kJ热量，其热化学方程式是C2H4（g）+3O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H=-1411 kJ•mol-1
⑤家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5×105 kJ，其热化学方程式是2C4H10（g）+13O2（g）=8CO2（g）+10H2O（l）△H=-5800kJ/mol，则丁烷的燃烧热△H为-2900kJ•mol-1
已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量，则反应：C4H10（g）+$\frac{13}{2}$O2（g）═4CO2（g）+5H2O（g）的△H=-2680kJ•mol-1．
18．已知C、H2、CO的燃烧热的数据如表所示：
物质CH2CO
△H（kJ/mol）-393.5-285.8-283.0
（1）写出C完全燃烧的热化学方程式：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5 kJ/mol．
（2）能表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）；△H=-285．kJ/mol．
（3）现以H2或CO为燃料来提供热能，从热能的角度考虑，你认为应该选择A（填写序号）．
A．H2         B．CO            C．均可以
理由是相同体积的氢气与一氧化碳完全燃烧氢气放出热量多．
8．许多含碳、含氢物质是重要的化工原料．
（1）C2O3是一种无色无味的气体，可溶于水生成草酸（H2C2O4），写出它与足量NaOH溶液反应时的化学方
程式：C2O3+2NaOH═Na2C2O4+H2O．
（2）已知：①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H1=-198kJ•mol-1；
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H2；
③CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H3=-846.3kJ•mol-1．
化学键C≡OO=OC=O
键能（kJ•mol-1）958.5497745
已知：键能是化学键形成时放出的能量或化学键断裂时吸收的能量．则：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的△H=30.7kJ•mol-1．
（3）向容积为2L的某恒容密闭容器中充入3mol CH4、4mol H2O，测出温度为t℃时，容器内H2的物质的量浓度（mol/L）随时间的变化如图中II所示．图中I、III分别表示相对于反应II改变反应条件后c（H2）随时间的变化．
①若曲线Ⅰ代表的是仅改变一种条件后的情况，则改变的条件可能是升温，
a、b两点用CO浓度变化值表示的反应速率关系为a＜b．
②曲线II对应反应的平衡常数等于54；该温度下，若将等物质的量浓度的CH4、H2O、CO、H2混合在该容器中，则开始时H2 的生成速率无法确定H2的消耗速率（填“＞”“＜”“=”或“无法确定”）．
③曲线III相对于曲线II改变的条件是b （填选项字母）．
a．降低温度    b．使用催化剂、降低温度  c．加压．
15．填空题
（1）写出2，2，3，3-四甲基戊烷的结构简式CH3C（CH3）2C（CH3）2CH2CH3
（2）写出Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
（3）1molC2H5OH（l）与适量O2（g）反应，生成CO2（g）和H2O（l），放出1366.8kJ热量．写出热化学方程式C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.8KJ/mol
（4）稀溶液中1molH2SO4与NaOH完全反应时放出114.6KJ热量，写出表示中和热的热化学方程式NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol
（5）2molH2（g）与Cl2（g）反应生成HCl气体，放出366KJ热量．写出氢气的燃烧热热化学方程式H2（g）+Cl2（g）=2HCl（l）△H=-183KJ/mol
（6）发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气．已知：①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H1=+67.7kJ•mol-1②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ•mol-1试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为567.85kJ；写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7 kJ/mol．
12．下列元素的基态原子中最难失去电子的是（　　）
A．FB．OC．NeD．He
13．铁镍蓄电池又称爱迪生电池．放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O═Fe（OH）2+2Ni（OH）2．下列有关该电池的说法错误的是（　　）
A．电池的电解液为碱性溶液，负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-═Fe（OH）2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH减小
D．电池充电时，OH-向阳极迁移

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