题目内容
15.研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义.(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体.已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-a kJ•mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-b kJ•mol-1(b>0)
若用标准状况下 3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为0.3mol,放出的热量为$\frac{3(2a+b)}{80}$kJ(用含有a和b的代数式表示).
(2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1①
②CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=?②
若1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=-1160kJ/mol.
分析 (1)根据盖斯定律求出4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)的反应热,反应中3.36LCO即0.15mol转移0.3mol电子,根据物质的量之比等于热量比求出放出的热量;
(2)已知①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574KJ•mol-1①
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=?②
将方程式①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=△H1+△H2,结合1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ计算.
解答 解:(1)①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-a KJ•mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-b KJ•mol-1(b>0)
将方程式①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=(-a) KJ•mol-1×2+(-b KJ•mol-1)=-(2a+b)KJ•mol-1
所以其热化学反应方程式为:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=-(2a+b)KJ•mol-1,
根据方程式知转移电子的物质的量=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×2=0.3mol,放出的热量=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×$\frac{(2a+b)kJ/mol}{4}$=$\frac{3(2a+b)}{80}$kJ,
故答案为:0.3;$\frac{3(2a+b)}{80}$;
(2)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574KJ•mol-1①
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=?②
将方程式①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=△H1+△H2,
根据方程式知,1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ,所以△H2=-867KJ/mol×2-(-574KJ/mol)=-1160KJ/mol,
故答案为:-1160KJ/mol.
点评 本题考查了盖斯定律的有关计算,会利用盖斯定律书写出反应物之间的关系式是解本题关键,难度中等.
| A. | 在一个多电子原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子 | |
| B. | 在一个多电子原子中,不可能有两个能量相同的电子 | |
| C. | 在一个多电子原子中,N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高 | |
| D. | 某个多电子原子的3p能级上仅有两个电子,它们的自旋状态必然相反 |
| A. | 11和16 | B. | 6和8 | C. | 12和17 | D. | 20和9 |
①微粒半径:r(K+)>r(Al3+)>r(S2-)>r(Cl-)
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性:O>N>P>Si
⑦金属性:Be<Mg<Ca<K.
| A. | ① | B. | ①③ | C. | ②③④⑤⑥⑦ | D. | ①③⑤ |
| A. | +8QkJ/mol | B. | +16Q kJ/mol | C. | -8Q kJ/mol | D. | -16Q kJ/mol |
| A. | 1 mol聚乙烯含有的原子数目为6NA | |
| B. | 标准状况下,11.2L CHCl3中所含有的原子总数为2.5NA | |
| C. | 一定条件下,2.6 g乙炔、苯的气态混合物中所含碳原子数为0.2NA | |
| D. | 1 mol甲基与1mol羟基所含电子数均为10 NA个 |
| A. | 视黄醛的分子式为C21H26O | |
| B. | 维生素A分子结构中含有苯环、碳碳双键和羟基 | |
| C. | 视黄醛是维生素A的氧化产物 | |
| D. | 1 mol甲和1 mol乙在一定条件下均最多能与6 mol H2发生反应 |
| A. | NH3、NO2、N2 | B. | NH3、NO、CO2 | C. | NH3、NO2、CO2 | D. | NO、CO2、N2 |