4．工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，回答下列問題：
（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO+H2O（g）?CO2+H2．T℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣．反應(yīng)建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol•L-1．該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1（填計算結(jié)果）．
（2）硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應(yīng)機理為：
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
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ•mol-1．

分析 （1）CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），
開始（mol/L）0.2   0.3       0       0
反應(yīng)（mol/L）0.12  0.12     0.12     0.12
平衡（mol/L）0.08  0.18    0.12      0.12
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}）}$；
（2）CH4（g）+4NO2（g）?4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1①
CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ•mol-1②
將方程式$\frac{①+②}{2}$得甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），
開始（mol/L）0.2   0.3       0       0
反應(yīng)（mol/L）0.12  0.12     0.12     0.12
平衡（mol/L）0.08  0.18    0.12      0.12
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}）}$=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.18}$=1，
故答案為：1；
（2）CH4（g）+4NO2（g）?4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1①
CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ•mol-1②
將方程式$\frac{①+②}{2}$CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=$\frac{-（574+1160）}{2}$kJ/mol=-867kJ•mol-1，故答案為：CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ•mol-1．

點評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)計算、蓋斯定律等知識點，為高頻考點，注意三段式解題方法在化學(xué)平衡計算中的靈活運用，會正確運用蓋斯定律，題目難度不大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．下列烷烴中，進行一氯取代反應(yīng)后，只能生成三種沸點不同的有機物的是（　�。�
A．（CH3）3CCH2CH2CH3B．（CH3）2CHCH（CH3）2
C．（CH3CH2）2CH CH2CH3D．（CH3）2CHCH2CH3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

16．某鋁合金中含有合金元素鎂、銅，為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計如下實驗方案，請回答有關(guān)問題：
[已知AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-]
（1）稱取樣品a g，稱量時應(yīng)該使用的儀器名稱是托盤天平．
（2）將樣品溶于足量的稀鹽酸，過濾，濾液中主要含有的金屬離子是Mg2+、Al3+，濾渣的主要成分是Cu．
（3）向濾液中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式H++OH-═H2O、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O、Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．T℃時，向體積為2L的恒容密閉容器中充入4molA和2molB氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：4A（g）+B（g）?xC（g），保持溫度不變，5min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，剩余1.6molB，并測得C的濃度為0.8mol/L，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）x=4，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{4}（A）×c（B）}$．
（2）該溫度下，此反應(yīng)達(dá)到平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為α（A）=40%．
（3）在T℃時，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，同時改變?nèi)萜黧w積保持壓強不變，欲使達(dá)到新的平衡時，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相同，則應(yīng)再充入$\frac{a}{4}$molB （用a表示）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．將1mol CO和1mol H2O（g）充入某固定容積的反應(yīng)器，在某條件下達(dá)到平衡：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）十H2（g），此時有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO2．
（1）該平衡混合物中CO2的體積分?jǐn)?shù)為33.3%．
（2）若容器體積為1L，到達(dá)平衡所需時間為2分鐘，則H2的平均反應(yīng)速率為$\frac{1}{3}$mol/（L．min）
（3）若在相同條件下，向容器中再充入1mol CO2、1mol H2和1mol H2O，則平衡應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動（填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不”）．
（4）假如②中平衡向正反應(yīng)方向移動時，則下列說法中正確的是①⑤（填序號）
①生成物的產(chǎn)量一定增加         ②生成物的體積分?jǐn)?shù)一定增加
③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增加       ④反應(yīng)物的濃度一定降低
⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 ⑥一定使用了催化劑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．肼（N2H4）是火箭發(fā)動機的燃料，它與N2O4反應(yīng)時，N2O4為氧化劑，生成氮氣和水蒸氣．已知：N2（g）+2O2（g）═N2O4（g）△H=+8.7kJ/mol，N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ/mol，下列表示肼跟N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，正確的是（　�。�
A．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-542.7 kJ/mol
B．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1 059.3 kJ/mol
C．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1 076.7 kJ/mol
D．N2H4（g）+$\frac{1}{2}$N2O4（g）═$\frac{3}{2}$N2（g）+2H2O（g）△H=-1 076.7 kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．目前，消除氮氧化物污染有多種方法．
（1）用CH4催化還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）+2H2 O（g）△H=-574kJ•mol-1
②CH4 （g）+4NO（g）=2N2 （g）+CO2 （g）+2H2 O（g）△H=-1160kJ•mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ•mol-1
寫出CH4（g）與NO2（g）反應(yīng)生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的熱化學(xué)方程式CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955kJ•mol-1
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關(guān)反應(yīng)為：C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g）某研究小組向恒容密閉容器加入一定的活性炭和NO，恒溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下
         NON2CO2
00.10000
100.0580.0210.021
200.0400.0300.030
300.0400.0300.030
400.0320.0340.017
500.0320.0340.017
①不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC
A．容器內(nèi)CO2的濃度保持不變 B．v正（N2）=2v正（NO）
C．容器內(nèi)壓強保持不變 D．混合氣體的密度保持不變
E．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
②在該溫度下時．該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.56（保留兩位小數(shù)）；
③在30min，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件是減小二氧化碳濃度．
（3）合成塔失去活性的鉻鋅觸媒可用于制備鋅錳電池．在堿性條件下，該電池的總反應(yīng)為：
Zn（s）+2MnO2 （s）+H2O（l）=Zn（OH）2 （s）+Mn2O3（s），該電池正極的電極反應(yīng)式是2MnO2+2e-+H2O=2OH-+Mn2O3．PbO2 可以通過石墨為電極，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液為電解液電解制取．陽極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，陰極上觀察到的現(xiàn)象是；石墨上紅色物質(zhì)析出若電解液中不加入Cu（NO3）2這樣做的主要缺點是Pb將在陰極析出，Pb2+不能得到有效應(yīng)用．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．將一定量的A和B加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A（g）+B（s）?2C（g）．忽略固體的體積，平衡時A的體積分?jǐn)?shù)（%）隨溫度和壓強的變化如下表所示：

壓強/MPa

體積分?jǐn)?shù)/%
溫度/℃		1.02.03.0
81046.0ab
915c25.0d
1000ef15.0
回答下列問題：
（1）欲提高C的產(chǎn)率，應(yīng)采取的措施為升高溫度、降低壓強；
（2）該反應(yīng)△H＞ 0（填“＜”或“＞”）；
（3）比較K（810℃）＜ K（915℃） （填“＜”、“＞”或“=”），說明理由升高溫度平衡向正向移動，因此平衡常數(shù)增大；
（4）915℃2.0MP時A的轉(zhuǎn)化率為60%；
（5）比較b＞f（填“＜”、“＞”或“=”），說明理由升溫平衡正向移動所以f＜25.0＜a，增大壓強平衡逆向移動所以a＜b，所以b＞f；
（6）若1000℃，3.0MPa時，向容器中加入0.16mol A和0.20mol B，平衡時容器體積為10L，則此時平衡常數(shù)K=0.133（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．用2-丙醇為有機原料制取1，2-丙二醇，其各步反應(yīng)所屬的反應(yīng)類型是（　�。�
A．氧化→加成→水解B．消去→加成→水解C．水解→消去→加成D．取代→水解→還原

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同步練習(xí)冊答案