时间:2017-01-04 21:29:19
简答题 （16分）I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g）???? △H=" -574" kJ·mol-l?
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g）?????? △H=" -1160" k J·mol-l
③H2O（g）=H2O（1）??? △H=-44．0 kJ·mol-l
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式____???。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
（1）由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO（g）+4H2（g）－CH3CH2OH（g）+H2O（g）;若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇：CO的转化率（a）与温度、压强的关系如图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K=____?????；
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA????tC（填 “>”、“<”或“=”）。
（2）日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?
??CH3OH（g）+H2O（g）△H<0，若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。
①若改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变可能是???????，曲线II对应的实验条件改变可能是____??。
②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图：电解池中两极材料均为碳棒，在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。
①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式??????????????，投料时必须满足n（KOH）:n（MnO2）??????????????。
②阳极的电极反应为???????????????????。
③B物质是??????????（填化学式），可以循环使用的物质是???????????（填化学式）。
简答题 （16分）I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g）???? △H=" -574" kJ·mol-l?
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g）?????? △H=" -1160" kJ·mol-l
③H2O（g）=H2O（1）??? △H=-44．0 kJ·mol-l
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式____???。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
（1）由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO（g）+4H2（g）－CH3CH2OH（g）+H2O（g）;若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇：CO的转化率（a）与温度、压强的关系如图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K=____?????；
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA????tC（填 “>”、“<”或“=”）。
（2）日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）???CH3OH（g）+H2O（g）△H<0，若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。
①若改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变可能是???????，曲线II对应的实验条件改变可能是____??。
②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图：电解池中两极材料均为碳棒，在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。
①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式??????????????，投料时必须满足n（KOH）:n（MnO2）??????????????。
②阳极的电极反应为???????????????????。
③B物质是??????????（填化学式），可以循环使用的物质是???????????（填化学式）。
本题答案：28.（16分）Ⅰ、 CH4(g)+2NO2(g) = N2
本题解析：
试题分析：Ⅰ：(1)将方程式（①+②+③×4）/2得CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O的方程式，故△H=（-574 -1160-44．0×4）/2= -955 kJ·mol－1；Ⅱ：（1）①A点时CO的转化率为50％，转化量为5mol，故平衡时CO、H2、CH3CH2OH、H2O的物质的量分别为5mol、10mol、2.5mol、2.5mol，平衡浓度分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L，代入平衡常数表达式K=
=0.25；②C点的温度高，反应速率快，达到平衡所用的时间短；（2）①曲线Ⅰ和实线相比较，加快了反应速率，平衡向左移动了，故为升高温度；虚线Ⅱ和实线相比较，反应速率加快，平衡向右移动了，故为加压；②甲醇的物质的量从零开始逐渐增大，达到平衡状态时氢气消耗6mol，生成甲醇2mol，以后甲醇的物质的量不再发生变化了；Ⅲ①由题目信息可得通过二氧化锰和KOH、氧气在熔融条件下生成K2MnO4，结合原子守恒和氧化还原方程式的配平方法写出化学方程式；当KOH和二氧化锰之比为2:1时恰好完全反应，当在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4，需保持碱性环境，故两者物质的量之比大于2:1；②阳极MnO42-失去电子发生氧化反应生成MnO4- ，故为MnO42-?- e-?=? MnO4- ；③阴极氢离子得电子生成氢气，同时生成氢氧化钾，氢氧化钾可以循环使用。
本题所属考点：【反应速率与平衡的有关计算】
本题难易程度：【一般】