已知在一定條件下，CH4與NO2存在以下可逆反應(yīng)：CH4（g）+4NO2（g） 4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-x
kJ/mol，現(xiàn)取12mol CH4與NO2的混合物在該條件下反應(yīng)至平衡時，共轉(zhuǎn)移電子16mol，并放出熱量1148kJ，則該反應(yīng)中的x值及12mol混合氣體中CH4與NO2的物質(zhì)的量之比為


  1. A.
    x=1148，數(shù)學(xué)公式
  2. B.
    x=574，數(shù)學(xué)公式
  3. C.
    x=574，數(shù)學(xué)公式
  4. D.
    x=574，數(shù)學(xué)公式
D
分析：反應(yīng)中甲烷是還原劑，二氧化氮是氧化劑，甲烷中碳元素由-4價升高為+4價，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移可知，參加反應(yīng)甲烷的物質(zhì)的量為2mol，放出熱量1148kJ，所以2x=1148，故x=574；
由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量大于2mol，由于有2mol的甲烷反應(yīng)，所以二氧化氮的物質(zhì)的量至少由8mol，據(jù)此判斷合氣體中CH4與NO2的物質(zhì)的量之比．
解答：反應(yīng)中甲烷是還原劑，二氧化氮是氧化劑，甲烷中碳元素由-4價升高為+4價，令參加反應(yīng)的甲烷為ymol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移可知，8y=16，解得y=2，所以參加反應(yīng)甲烷的物質(zhì)的量為2mol，放出熱量1148kJ，所以2x=1148，故x=574；
由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量大于2mol，由于有2mol的甲烷反應(yīng)，所以二氧化氮的物質(zhì)的量至少由8mol，即甲烷的物質(zhì)的量2mol＜n（CH4）＜12mol-8mol=4mol，8mol＜n（NO2）＜12mol-2mol=10mol．
所以混合氣體中CH4與NO2的物質(zhì)的量之比＜＜，即＜＜．
故選：D．
點(diǎn)評：考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，難度中等，注意反應(yīng)為可逆反應(yīng)，根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)判斷甲烷與二氧化氮的范圍是關(guān)鍵．
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：

已知在一定條件下可以一步反應(yīng)生成二元醇，例如：
CH2=CH2
一定條件
HOCH2CH2OH現(xiàn)以甲基丙烯為原料合成有機(jī)玻璃D和環(huán)狀化合物E（C8H12O4）：

（1）試寫出下列的結(jié)構(gòu)簡式：A、
 E、
；
（2）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→C
；C→D
；D→有機(jī)玻璃
．
（3）若B在一定條件下可形成高分子化合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
，反應(yīng)類型為
縮聚反應(yīng)
縮聚反應(yīng)
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（1）某非金屬元素A的氧化物B能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽C的溶液，向C的溶液中加入過量鹽酸，生成沉淀D．則C與鹽酸反應(yīng)生成D的離子方程式是
SiO32-+2H+=H2SiO3↓
SiO32-+2H+=H2SiO3↓
．
（2）已知，在通常狀況下A、B、C三種氣體都是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，向A的水溶液中滴入品紅試液，品紅褪色，將溶液加熱后，溶液顏色無明顯變化；向B的水溶液中滴入品紅試液，品紅褪色，將溶液加熱后，溶液又呈紅色；向C的水溶液中滴入紅色石蕊試液，溶液呈藍(lán)色．據(jù)此回答下列問題：
①將適量的A通入B的水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
．
②已知在一定條件下C能夠發(fā)生下列轉(zhuǎn)化：C
O2
D
O2
E
H2O
F，則C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇．化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求．如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：

（1）該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是：
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

（2）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（3）已知在一定溫度下，
C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K1；
CO（g）+H2O（g ）?H2（g）+CO2（g）平衡常數(shù)K2；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常數(shù)K3；
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題．已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時，會發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
放熱
放熱
反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進(jìn)行，設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：
75%
75%
．
（5）從圖1看出氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和．實(shí)驗(yàn)測得N-N鍵鍵能為167kJ?mol-1，NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol-1，N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol-1．請寫出NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．對反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g），在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是
D
D
．
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（6）0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后，溶液中所有分子和離子（ 除水和氨分子外）等微粒從大到小的順序是
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（7）以上述產(chǎn)業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池，請寫出在氫氧化鉀介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題．
已知：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表：
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)Kc 9.94 9 1
試回答下列問題：
（1）上述正向反應(yīng)是：
放熱
放熱
 反應(yīng)（選填：放熱、吸熱）．
（2）在800℃發(fā)生上述反應(yīng)，以下表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器，其中向正反應(yīng)方向移動的有
BCE
BCE
（選填A(yù)、B、C、D、E）．
A B C D E
n（CO2） 3 1 0 1 1
n（H2） 2 1 0 1 2
n（CO） 1 2 3 0.5 3
n（H2O） 5 2 3 2 1
（3）已知在一定溫度下：C（s）+CO2（g） 2CO（g）平衡常數(shù)K；
C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）  平衡常數(shù)K1；
CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常數(shù)K2，
則K、K1、K2之間的關(guān)系是：
K=
K1
K2
K=
K1
K2
．
（4）若在500℃時進(jìn)行，若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的最大轉(zhuǎn)化率為：
75%
75%
．
（5）若在800℃進(jìn)行，設(shè)起始時CO和H2O（g）共為5mol，水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為x；平衡時CO轉(zhuǎn)化率為y，則y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為：y=
x
x
．
（6）在VL密閉容器中通入10molCO和10mol水蒸氣，在T℃達(dá)到平衡，然后急速除去水蒸氣（除水蒸氣時各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變），將混合氣體燃燒，測得放出的熱量為2842kJ（已知CO燃燒熱為283kJ/mol，H2燃燒熱為286kJ/mol），則T℃平衡常數(shù)K=
4
9
4
9
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)Ⅰ工業(yè)上常利用醋酸和乙醇合成有機(jī)溶劑乙酸乙酯：CH3COOH（l）+C2H5OH（l）
濃H2SO4
△
CH3COOC2H5（l）+H2O（l）△H=-8.62kJ?mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點(diǎn)依次為118℃、78℃和77℃．在其他條件相同時，某研究小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示．（1）該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->
 
．
（2）60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比，前者的平均反應(yīng)速率
 
后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）如圖所示，反應(yīng)時間為40min、溫度超過80℃時，乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是
 
（寫出兩條）．
Ⅱ．煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題．
已知：CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
試回答下列問題：
（1）在800℃發(fā)生上述反應(yīng)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器，其中向正反應(yīng)方向移動的有
 
（選填“A、B、C、D、E”）．
n（CO） n（H2O） n（H2） n（CO2）
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 3 3 0 0
D 0.5 2 1 1
E 3 1 2 1
（2）已知在一定溫度下，C（s）+CO2（g）??2CO（g）平衡常數(shù)為K；
C（s）+H2O（g）??CO（g）+H2（g）　平衡常數(shù)為K1；
CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）　平衡常數(shù)為K2；
則K、K1、K2之間的關(guān)系是
 
．
（3）在V L密閉容器中通入10mol CO和10mol水蒸氣，在T℃達(dá)到平衡，然后急速通過堿石灰，將所得混合氣體燃燒，測得放出的熱量為2 842kJ（已知CO燃燒熱為283kJ?mol-1，H2燃燒熱為286kJ?mol-1），則T℃平衡常數(shù)K=
 
．

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同步練習(xí)冊答案