Question

為了防止或減少機(jī)動(dòng)車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對(duì)空氣的污染，人們采取了很多措施。

（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 ①

2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol ②

H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol ③

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催化劑，通過測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量，從而可確定煙氣脫氮率，反應(yīng)原理為：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△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＝ 。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖，石墨I(xiàn)為電池的 極。 該電池在使用過程中石墨I(xiàn)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

（1）B D （各1分，共2分，選錯(cuò)不得分）

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

（3）①<（2分） ②P(N2)2P(H2O)3/P(NO)P(NO2)P(NH3)2（2分）

（4）負(fù) （2分） NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5 （2分）

（5）76g（2分）

【解析】

試題分析：（1）可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率不再變化，所以A錯(cuò)誤；該物質(zhì)的濃度在化學(xué)平衡時(shí)保持不變，所以K不再變化，B正確；對(duì)于恒容容器而言，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變，所以C錯(cuò)誤；平衡時(shí)NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，正確，所以答案選BD；

（2）根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式=①-②+③×2，所以CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(l)＋CO2(g) △H= —898.1kJ/mol；

（3）據(jù)圖可知，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后繼續(xù)升溫，脫氮率降低，說明升溫，平衡逆向移動(dòng)，所以正向是放熱反應(yīng)，△H<0；根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，用平衡壓強(qiáng)表示的平衡常數(shù)為KP＝P(N2)2P(H2O)3/P(NO)P(NO2)P(NH3)2

（4）在該反應(yīng)中，二氧化氮中氮元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨I(xiàn)為電池的的負(fù)極，該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，則Y是N2O5，電極反應(yīng)式為NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5；

（5）NO和NO2與尿素〔CO(NH2)2〕反應(yīng)生成無污染物質(zhì)是氮?dú)�、二氧化碳、水，化學(xué)方程式為

NO+NO2+CO(NH2)2=2N2＋2H2O＋CO2，所以1 mol尿素能吸收NO和NO2的物質(zhì)的量是1mol，其質(zhì)量為76g。

考點(diǎn)：考查對(duì)平衡狀態(tài)的判斷，蓋斯定律的應(yīng)用，平衡的移動(dòng)，平衡常數(shù)的表達(dá)式的書寫，電化學(xué)原理的應(yīng)用，化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算