SO2和NOx在化學(xué)工業(yè)上有重要用途，也是大氣污染的主要來源，開發(fā)和利用并重，預(yù)防和治理并舉是當(dāng)前工業(yè)上和環(huán)境保護領(lǐng)域研究的主要課題之一。
（1）在接觸法制硫酸的過程中，發(fā)生2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＜0反應(yīng)，某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強（p）的關(guān)系如下圖所示，根據(jù)圖示回答下列問題：

①平衡狀態(tài)由A到B時，平衡常數(shù)K(A)     K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②將2．0molSO2和1．0molO2置于10L的密閉容器中，若40s后反應(yīng)達到平衡，此時體系總壓強為0．10MPa，這一段時間內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為                。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為                       。
（2）用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染，例如：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
取標(biāo)準狀況下4．48LCH4并使之完全反應(yīng)：
①若將NO2還原至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為                  ；
②若還原NO2和NO的混合物，放出的總熱量Q的取值范圍是              。

（1）①＝；（1分）②0．0040mol·L-1·s-1，800L·mol-1；（共4分，各2分，無單位或錯誤扣1分）（2）①1．6mol（2分，無單位扣1分）②173．4kJ＜Q＜232kJ（3分）

解析試題分析：（1）平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，則壓強不變，平衡狀態(tài)由A變到B時，則k（A）=k（B）；（2）由圖象知，體系總壓強為0．10MPa時SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0．8，則
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）
起始：2．0mol    1．0mol         0
轉(zhuǎn)化：1．6mol    0．8mol        1．6mol
平衡：0．4mol    0．2mol         1．6mol
則平衡時：c（SO2）=0．04mol/L，c（O2）=0．02mol/L，c（SO3）=0．16mol/L，SO2的平均反應(yīng)速率為1．6mol/10L/40s=0．0040mol·L-1·s-1，K=c(SO3)2/c(SO2)2·c(O2)=(0．16)2/(0．04)2×0．02=800；（2）①CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H="-1160kJ/mol" 利用蓋斯定律將①+②/2可得：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-867kJ/moln（CH4）=4．48L/22．4L/mol=0．2mol，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為：0．20mol×8=1．60mol，放出的熱量為：0．2mol×867kJ/mol=173．4kJ。②上述可知，若反應(yīng)物中全部是為二氧化氮，放出的熱量為173．4kJ。根據(jù)蓋斯定律可據(jù)算出若全部為一氧化氮放出熱量為232kJ，故放出的熱量范圍是173．4kJ＜Q＜232kJ。
考點：蓋斯定律，化學(xué)平衡常數(shù)，化學(xué)平衡。

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：填空題

應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理知識解決下列問題
（1）某溫度下純水中c （H+） = 2.0×10-7 mol·L-1，則此純水中的c （OH-） =           。
（2）將某CH3COOH溶液稀釋10倍，則稀釋后的溶液中c（H+）       原來的十分之一（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）0.1 mol·L-1的下列溶液①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④FeCl3、⑤NaOH，其中pH最大的是                （填序號）；實驗室配制的氯化鐵溶液顯弱酸性的原因：                                                        （用離子方程式表示）。
（4）一定條件下22g二氧化碳氣體與足量氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)甲醇（CH3OH）和水蒸氣時，放出247.5kJ熱量，其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                                。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定溫度和容積條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應(yīng)中的能量變化；圖2表示一定溫度下，在體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化。

請回答下列問題：
（1）在“圖1”中，曲線  (填“a”或“b”)表示使用了催化劑；沒有使用催化劑時，在該溫度和壓強條件下反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H=        。
（2）下列說法正確的是     
A．起始充入的CO的物質(zhì)的量為1mol
B．增加CO的濃度，H2的轉(zhuǎn)化率會增大
C．容器中壓強恒定時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài) 
（3）從反應(yīng)開始到建立平衡，v(CO)=       ；達到平衡時，c(H2)=     ，該溫度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為             。達到平衡后若保持其它條件不變，將容器體積壓縮為0.5L，則平衡          移動 (填“正向”、“逆向”或“不”)。
（4）已知CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－193kJ/mol
又知H2O(l)= H2O(g)；ΔH＝＋44 kJ/mol，請寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

霧霾已經(jīng)嚴重影響我們的生存環(huán)境�；鹆Πl(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等氣體會造成環(huán)境污染。

圖22-1                  圖22-2                     圖22-3
（1）利用甲烷催化還原NOx：
①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)  △H1=-574kJ?mol-1 
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)  △H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                   。
（2）將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)  △H3
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1∶3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線（見圖22-1），則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3       0（填“＞”、“＜”或“=”）。
②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2，進行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖22-2所示。
下列說法正確的是    （填字母代號）。

A．第10min后，向該容器中再充入1molCO2和3molH2，則再次達到平衡時c(CH3OH) ="1.5" mol/L
B．達到平衡時，氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75
C．0～10分鐘內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075mol/（L?min）
D．該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為3/16
E．升高溫度將使n(CH3OH)/n(CO2)增大
（3）某種脫硫工藝中將煙氣經(jīng)處理后，與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。設(shè)煙氣中的SO2、NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程為              。
（4）電化學(xué)降解NO3- 的原理如題22-3圖所示。
①電源正極為       (填“A”或“B”)，陰極反應(yīng)式為                     。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了1mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m左－△m右)為     g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為 CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質(zhì)等，是生物質(zhì)能利用的方法之一.
（1）已知碳的氣化反應(yīng)在不同溫度下平衡常數(shù)的對數(shù)值（lgK）如下表:

反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，該反應(yīng)的△H________0（選填：“＞”、“＜”、“＝”）；在900K時，該反應(yīng)平衡常數(shù)的對數(shù)值（lgK）=_____________.
（2）甲醇是一種重要的能源和化工原料，工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為：CO+2H2?CH3OH．現(xiàn)已知：H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol和-726.5KJ/mol。則：CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                        .
（3）在一定溫度、壓強和催化條件下，工業(yè)上用CO和H2反應(yīng)生成二甲醚，同時產(chǎn)生一種參與大氣循環(huán)的無機物。則該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：                        ．
（4）下圖左為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖．a(chǎn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                                  .

（5）連接下圖右裝置的電源為（4）問中的二甲醚燃料電池。接通電源一段時間后，觀察到裝置中電解質(zhì)溶液顏色由無色變?yōu)樗{色，并逐漸加深。則該裝置中的Cu電極應(yīng)與二甲醚燃料電池中      電極（填a或b）相連。通電時發(fā)生反應(yīng)的總的離子反應(yīng)方程式為：                    .

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）在298K時，1mol C2H6 在氧氣中完全燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                        。
（2）利用該反應(yīng)設(shè)計一個燃料電池：用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，多孔石墨作電極，在電極上分別通入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應(yīng)為       極（填“正”或“負”），該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                              。
（3）在右圖所示實驗裝置中，石墨棒上的電極反應(yīng)式為                                      。如果起始時盛有1L pH=5的CuSO4溶液（25℃，CuSO4足量），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，此時可觀察到的現(xiàn)象是                                                                                 。若要使溶液恢復(fù)到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入         （填物質(zhì)名稱），其質(zhì)量約為           。

（4）將普通碳鋼釘放入“84消毒液”（NaClO溶液）中浸泡一段時間。預(yù)期的實驗現(xiàn)象是                                              。
（5）為了進一步探究碳鋼釘在該消毒液（NaClO）中的腐蝕原理，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示實驗裝置，寫出碳（C）極上發(fā)生的電極反應(yīng)式                                      。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

常溫常壓下，斷裂1mol（理想）氣體分子化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1mol（理想）氣體分子化學(xué)鍵所放出的能量稱為鍵能（單位為kJ.mol-1）下表是一些鍵能數(shù)據(jù)（kJ·mol－1）

化學(xué)鍵
鍵能
化學(xué)鍵
鍵能
化學(xué)鍵
鍵能
C－F
427
C－Cl
330
C－I
218
H－H
436
S＝S
255
H－S
339
 
回答下列問題：
（1）由表中數(shù)據(jù)規(guī)律預(yù)測C－Br鍵的鍵能范圍：_________   <C－Br鍵能<__________  （回答數(shù)值和單位）
（2）熱化學(xué)方程式2H2(g)＋S2(g) =2H2S(g)；△H= QkJ·mol－1；則Q=                   
（3） 已知下列熱化學(xué)方程式：
O2 (g) = O+2(g) + e—                        H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g) + e—= PtF6—(g)             H2= —771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6—(s) = O2+(g) + PtF6—(g)       H3=" +482.2" kJ·mol-1
則反應(yīng)O2(g) +             (g) = O2+PtF6— (s)   H="_____________" kJ·mol-1。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C(s) +O2 (g)=CO2(g)     △H1<0                   ①
途徑II：先制成水煤氣：C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H2>0  ②
再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)  △H3<0            ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g)  △H4<0             ④
請回答下列問題：
（1）途徑I放出的熱量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量，原因是                                                                   。
（2）△H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是                                。
（3）12g炭粉在氧氣中不完全燃燒生成一氧化碳，放出110.35kJ熱量。其熱化學(xué)方程式為                                                                       。
（4）煤炭作為燃料采用途徑II的優(yōu)點有                                         

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

據(jù)報道，一定條件下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。
已知：①CH3CH2OH(l)+3 O2 (g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H="-1366.8" kJ/mol
②2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ/mol
（1）寫出由CO2和H2 反應(yīng)合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式                         。
（2）堿性乙醇燃料電池易儲存，易推廣，對環(huán)境污染小，具有非常廣闊的發(fā)展前景。該燃料電池中，使用鉑作電極，KOH溶液做電解質(zhì)溶液。通入乙醇燃氣的一極為      極，該極上的電極反應(yīng)式為                                   。
（3）用乙醇燃料電池電解400 mL 飽和食鹽水裝置可簡單表示如下圖：

該裝置中發(fā)生電解反應(yīng)的方程式為                                    ；在鐵棒附近觀察到的現(xiàn)象是                   ；當(dāng)陰極產(chǎn)生448 mL氣體（體積在標(biāo)準狀況下測得）時，停止電解，將電解后的溶液混合均勻，溶液的pH為          。（不考慮氣體的溶解及溶液體積的變化）

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