Question

【題目】近年來，霧霾天氣成為我國華北地區(qū)乃至全國的環(huán)境問題之一。

Ⅰ汽車尾氣是空氣污染的重要原因。汽車尾氣凈化原理為：

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H <0。

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________。

(2)在一恒容的絕熱容器(不與外界發(fā)生熱交換)中模擬上述反應(yīng)。下面各示意圖正確且能說明反應(yīng)在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。

Ⅱ煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量硫、氮的氧化物，會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

(1) 硫、氮的氧化物都會(huì)形成酸雨。為減少酸雨產(chǎn)生，下列措施中不可行的有_______(填序號(hào))。

a.少用煤作燃料　 b.把工廠的煙囪加高　 c.燃料脫硫　

d.燃煤時(shí)鼓入足量空氣 e.開發(fā)新能源

(2)煤燃燒產(chǎn)生的氮的氧化物可以用CH4催化還原。已知：

CH4(g) + 2NO2(g) = N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H =－867kJ/mol

2NO2(g) = N2O4(g) △H =－56.9kJ/mol

H2O(l) = H2O(g) △H =+44kJ/mol

寫出CH4(g) 還原N2O4(g)生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式________________。

Answer 1

【答案】 A、D b、d CH4(g) + N2O4(g) ==N2(g) +CO2(g) + 2H2O(l) △H =—898.1kJ/mol

【解析】I、(1)根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 K＝c2(CO2)×c(N2)/(CO2)×c(N2)/[c2(NO)×c2(CO)]。(2)A、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著容器中溫度升高，平衡常數(shù)K逐漸減小，A正確；B、只有當(dāng)n(CO)、n(H2)、n(CH3OH)不再改變時(shí)才能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C、反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行，反應(yīng)開始后盡管反應(yīng)物濃度降低，但因?yàn)榉磻?yīng)是放熱反應(yīng)，所以容器中溫度升高，反應(yīng)速率加快；反應(yīng)后期隨著反應(yīng)物濃度的降低，反應(yīng)速率減慢，v（正）最大時(shí)并不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)。只有當(dāng)v（正）不再改變時(shí)，才能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；D、因?yàn)殚_始時(shí)充入的是CO和H2，隨著反應(yīng)進(jìn)行CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小，當(dāng)其不變時(shí)，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。答案選AD；

Ⅱ、(1)a.少用煤作燃料可以減少酸雨產(chǎn)生，a正確；b.工廠的煙囪加高不能減少SO2排放，b錯(cuò)誤；c.燃料脫硫可以減少酸雨產(chǎn)生，c正確；d.燃燒時(shí)鼓入足量空氣不能減少SO2排放，d錯(cuò)誤；e.開發(fā)新能源可以減少酸雨產(chǎn)生，e正確，答案選bd；(2)已知：

①CH4(g)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-867kJ/mol

②2NO2(g)=N2O4(g) △H=-56.9kJ/mol

③H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol

依據(jù)蓋斯定律可知①－②－③×2即得到CH4(g)還原N2O2(g)生成N2(g)、CO2(g)、H2O(l)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g) △H=－898.1kJ·mol－1。