以体积比为1∶3的N2和H2混合气体通入密闭容器中.在一定条件下发生反应.达到化学平衡时.混合气体中N2的体积分数是15%.求: (1)混合气体中NH3的体积分数是多少? (2)达平衡时的压强为反应前压强的多少倍? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

以体积比为1∶3的N₂和H₂混合气体通入密闭容器中，在一定条件下发生反应，达到化学平衡时，混合气体中N₂的体积分数是15％，求：

(1)混合气体中NH₃的体积分数是多少？

(2)达平衡时的压强为反应前压强的多少倍？

答案：
解析：

解：(1)40％　(2)5∶7

练习册系列答案

2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O

．
②吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如下表：

n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）	91：9	1：l	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

由上表判断，NaHSO₃溶液显

酸

性（填“酸”、“碱”或“中”），用化学平衡原理解释：

HSO₃^-存在HSO₃^-?H⁺+SO₃^2- 和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的电离程度大于水解程度

．
③当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生．再生示意图如下：

写出HSO₃^-在阳极放电的电极反应式：

HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺

，当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用．
（2）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-1160kJ?mol^-1
若用标准状况下4.48L CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为

1.60N_A（或1.6N_A）

（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为

173.4

kJ．
（3）工业上合成氮所需氢气的制备过程中，其中的一步反应为：CO（g）+H₂O（g）

催化剂

CO₂（g）+H₂（g）；△H＜0
一定条件下，将CO（g）与H₂O（g）以体积比为l：2置于密闭容器中发生上述反应，达到平衡时测得CO（g）与H₂O（g）体积比为l：6，则平衡常数K=

．

（2012?长宁区二模）在实验室中，氮氧化物废气（主要成分NO₂和NO）可以用NaOH溶液来吸收，以除去这些废气，其主要反应为：2NO₂+2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O，NO+NO₂+2NaOH→2NaNO₂+H₂O
（1）2molNO和2.4molNO₂混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，生成的NaNO₂ 和 NaNO₃物质的量各为多少？
（2）NO和NO₂的混合气体的组成可表示为NOX，该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值可以为

（填编号）．
a．1.1 b．1.2 c．1.5 d．1.8
若用纯碱溶液处理氮氧化物废气，反应与上述类似，同时放出CO₂．
（3）请写出纯碱溶液吸收NO₂的化学方程式

2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂

．
（4）现有标准状况下a升NO₂（其中N₂O₄体积分数为20%）和b升NO的混合气恰好被200mL Na₂CO₃溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为：

mol/L（用含a、b的代数式表示）．
（5）若在标准状况下，2.016L氮氧化物的混合气和0.896LO₂与1mol/LNa₂CO₃溶液50mL恰好反应生成NaNO₃，则混和气体中N₂O₄与NO₂的体积比为

1：5

．写出本小题的计算过程：

设：2.016 L氮氧化物中含N₂O₄ x mol、NO₂ y mol、NO z mol，x+y+z=

×4 （得失电子守恒）
2 x+y+z=0.05×2 （氮原子子守恒、钠离子守恒）
解得：x=0.01（mol），y=0.05（mol），z=0.03（mol）
∴V（N₂O₄）：V（NO₂）=n（N₂O₄）：n（NO₂）=0.01：0.05=1：5．

设：2.016 L氮氧化物中含N₂O₄ x mol、NO₂ y mol、NO z mol，x+y+z=

2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”．其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大．
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）

催化剂

2CO₂（g）+N₂（g）．△H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图甲正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是

（填代号）．
（下图中υ_正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染．已知：
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ/mol
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-56.9kJ/mol
H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出CH₄催化还原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的热化学方程式：

．
（3）用NH₃催化还原NO_X也可以消除氮氧化物的污染．图乙，采用NH₃作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO（g）+NO₂（g）+2NH₃（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）．
①该反应的△S

0，△H

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（p_B）代替物质的量浓度（c_B）也可以表示平衡常数（记作K_P），则上述反应的K_P=

．
③以下说法正确的是

．
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图丙．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为

．
（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO₂）可用尿素〔CO（NH₂）₂〕溶液除去．反应生成对大气无污染的气体．1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO₂体积比为1：1）的质量为

g．

“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式???????????????????? 。

已知：? ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)??? ΔH＝－41kJ·mol－1

② C(s)+2H2(g)CH4(g)??????????? ΔH＝－73kJ·mol－1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)???? ????? ΔH＝－171kJ·mol－1

（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图：

①在其他条件不变时，请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2) / n(CO2)]变化的曲线图。

②某温度下，将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是??? ? ??? ?? ；

A. P3＞P2，T3＞T2???????? B. P1＞P3，T1＞T3??? C. P2＞P4，T4＞T2???????? D. P1＞P4，T2＞T3

③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 ????? ；

A. 正反应速率先增大后减小

B. 逆反应速率先增大后减小

C. 化学平衡常数K值增大

D. 反应物的体积百分含量增大

E. 混合气体的密度减小

F. 氢气的转化率减小

（3）最近科学家再次提出“绿色化学”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式__?????????????????????????? ?? 。以此燃料电池作为外接电源按图所示电解硫酸铜溶液，如果起始时盛有1000mL pH＝5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是????????????????????? ；若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入?????? （填物质名称），其质量约为??? g。