填空题  (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消除氮氧化物的方法如下:
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)方法一:CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)=H2 ">

(14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消【化学平衡】

时间:2016-12-26 18:30:42

微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取事业编教师公务员等考试资料40G

填空题  (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消除氮氧化物的方法如下:
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)方法一:CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3:1,用22.4L(标准状况下)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出1013.5KJ的热量,则ΔH2为______;写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
(2)方法二:活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,只生成甲和乙,甲和乙均为参与大气循环的气体,且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/4n2zkra2sjx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">物质的量/mol
时间/min
NO



0
0.200
0
0

10
0.116
0.042
0.042

20
0.080
0.060
0.060

30
0.080
0.060
0.060

由以上信息可知:
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃,达到平衡后,若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1,
则该反应的ΔH_______ 0 。(填">"、"<"、"=")
(3)方法三:NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/otzq1qh0ky2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2N2(g)+3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
(4)方法四:ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/03sl3010h1s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是   0;        



填空题  (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消除氮氧化物的方法如下:
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)方法一:CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3:1,用22.4L(标准状况下)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出1013.5KJ的热量,则ΔH2为______;写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
(2)方法二:活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,只生成甲和乙,甲和乙均为参与大气循环的气体,且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/4n2zkra2sjx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">物质的量/mol
时间/min
NO



0
0.200
0
0

10
0.116
0.042
0.042

20
0.080
0.060
0.060

30
0.080
0.060
0.060

由以上信息可知:
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃,达到平衡后,若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1,
则该反应的ΔH_______ 0 。(填">"、"<"、"=")
(3)方法三:NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛 的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/otzq1qh0ky2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2N2(g)+3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
(4)方法四:ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/03sl3010h1s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是           
本题答案:(14分)
(1)-1160kJ/mol &
本题解析:
试题分析:(1)22.4L标准状况下的甲烷物质的量为1mol,设混合气体中NO2 xmol,NOymol,根据①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
列方程为3x=\"y\" 、x/4+y/4=\"1\" 解得x=1,y=3,根据574/4+(|ΔH2|/4)×3=1013.5 解得ΔH2=-1160kJ/mol;根据盖斯定律,(①+②)÷2+③×2=(-574 kJ·mol-1-1160kJ/mol)÷2+(-44 kJ·mol-1)×2=-955 kJ·mol-1, CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955 kJ·mol-1。
(2)①C与NO反应生成两种参与大气循环的气体,该气体是氮气和CO2,所以化学方程式为C(s)+2NO(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/aazocks2zda.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2(g)+CO2(g);
②反应达平衡时,各气体的物质的量为NO:0.080mol,N2:0.06mol,CO2:0.06mol,设容器的体积为1L,根据C(s)+2NO(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/aazocks2zda.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2(g)+CO2(g),K=(0.06×0.06)÷(0.08×0.08)=0.56;
③20min时,容器中NO、甲、乙的浓度为0.08、0.06、0.06,20min后,升高温度,各物质的浓度之比为1:1:1,说明平衡正向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向进行,则该反应的ΔH>0.
(3)根据2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/otzq1qh0ky2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2N2(g)+3H2O(g)转移6e-,每生成1molN2转移的电子数为3NA。
(4)根据物质转化的流程图可知,反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,向反应后的物质中加入Na2SO3水溶液,生成N2,说明NO2中N元素的化合价降低,做氧化剂,而Na2SO3中的硫元素化合价升高,做还原剂生成Na2SO4 ,则反应Ⅱ的化学方程式为2NO2+ 4 Na2SO3= N2+ 4Na2SO4。
考点:考查反应热的计算,盖斯定律的应用,热化学方程式的书写,化学平衡,氧化还原反应等知识。


本题所属考点:【化学平衡】
本题难易程度:【困难】



Sweep before your own door. 正人先正己。

微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员事业编教师考试资料40G
【省市县地区导航】【考试题库导航】
 ★ 高考省级导航 ★ 
全国 A安徽 B北京 C重庆 F福建 G广东 广西 甘肃 贵州 H河南 河北 湖南 湖北 黑龙江 海南 J江苏 江西 吉林 L辽宁 N内蒙古 宁夏 Q青海 S山东 山西 陕西 四川 上海 T天津 X新疆 西藏 Y云南 Z浙江
 ★ 高考信息汇总 ★ 
 ★ 高考历年真题 ★ 
 ★ 高考历年真题 ★ 
 ★ 高考题库 ★ 
 ★ 高考题库 ★ 

电脑版  |  手机版  |  返回顶部