Question

2013年全國(guó)各地都遭遇“十面霾伏”。其中，機(jī)動(dòng)車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對(duì)空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大。

（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0

若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是???????? （填代號(hào)）。

（下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

（2）機(jī)動(dòng)車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)? △H＝－867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)?? △H＝－56.9 kJ/mol

H2O(g) ＝ H2O(l)?? ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：???????????????????????????????????? 。

（3）用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑，測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率（注：脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率），

反應(yīng)原理為：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△S???? 0，△H????? 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②對(duì)于氣體反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），

則上述反應(yīng)的KP＝???????????????? 。

③以下說法正確的是????????????????? 。

A．第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高

B．相同條件下，改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒有影響

C．催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為?? ??????????????????? ? 。

（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對(duì)大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設(shè)NO、NO2體積比為1:1）的質(zhì)量為___________g。

 

Answer 1

【答案】

（1）?? bd?????? （各1分，共2分，選錯(cuò)不得分）

（2）CH4(g)+N2O4(g) =N2(g) +2H2O(g) + CO2(l) △H= —898.1kJ/mol （2分）

（3）① ＞（1分）　＜（1分）②KP＝ （2分） ； ③ C（2分）

（4）NO2+NO3—? —e-=N2O5? （2分）??

（5）76g（2分）

【解析】

試題分析：（1）a、正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)反應(yīng)速率不再變化，所以圖像不符合，錯(cuò)誤；b、因?yàn)槿萜鳛榻^熱，所以t1時(shí)平衡常數(shù)不變，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，正確；c、t1時(shí)CO、CO2的物質(zhì)的量還在變化，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；d、t1時(shí)NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，正確。

（2）首先寫出化學(xué)方程式并注明狀態(tài)，然后根據(jù)蓋斯定律求出焓變，△H=?H1-?H2+2×?H3= —898.1kJ?mol?1，可寫出熱化學(xué)方程式。

（3）①、根據(jù)化學(xué)方程式可知?dú)怏w的系數(shù)增大，說明?S>0；脫氨率達(dá)到最高點(diǎn)之后繼續(xù)升高溫度，脫氨率降低，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，?H<0。

②、根據(jù)化學(xué)方程式中物質(zhì)的狀態(tài)和系數(shù)可得：KP＝

③A、兩種催化劑在本題溫度時(shí)脫氮率不同，錯(cuò)誤；B、改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡移動(dòng)，脫氮率發(fā)生變化，錯(cuò)誤；

?? C、催化劑①在250℃時(shí)脫氮率最高，催化劑②在450℃左右脫氮率最高，正確。

（4）燃料電池中O2在正極上發(fā)生得電子反應(yīng)，則NO2在負(fù)極上失電子生成更高價(jià)態(tài)的N2O5，電極方程式為：NO2+NO3—? —e-= N2O5

（5）尿素吸收NO、NO2生成對(duì)大氣無污染的氣體，則化學(xué)方程式為：CO(NH2)2 + NO +NO2 =2N2 +CO2+2H2O，1mol尿素反應(yīng)吸收1mol NO和1mol NO2，質(zhì)量為：30g+46g=76g。

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)平衡的判斷、熱化學(xué)方程式與蓋斯定律、?H與?S的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的判斷、燃料電池、化學(xué)計(jì)算。