氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题：（1）有人设想利用CO还原S...

氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题：

（1）有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1，请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。

（2）某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：

反应Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　 △H1＝－200.9 kJ•mol−1 　 Ea1＝3.2 kJ•mol−1

反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H2＝－241.6 kJ•mol−1 Ea2＝58 kJ•mol−1

已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。请回答：

其它条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。

②下列说法正确的是________。

A．Q点一定为平衡状态点

B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C．其它条件不变，若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫

③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为5min，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；SO2的平均反应速率为________；反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。

（3）以连二硫酸根(S2O42－)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①ab是_______离子交换膜（填“阳”或“阴”）。阴极区的电极反应式为_____________。

②若NO吸收转化后的产物为NH4+，通电过程中吸收4.48LNO（标况下），则阳极可以产生____mol气体。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题：

（1）有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1，请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。

（2）某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：

反应Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　 △H1＝－200.9 kJ•mol−1 　 Ea1＝3.2 kJ•mol−1

反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H2＝－241.6 kJ•mol−1 Ea2＝58 kJ•mol−1

已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。请回答：

其它条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。

②下列说法正确的是________。

A．Q点一定为平衡状态点

B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C．其它条件不变，若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫

③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为5min，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；SO2的平均反应速率为________；反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。

（3）以连二硫酸根(S2O42－)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①ab是_______离子交换膜（填“阳”或“阴”）。阴极区的电极反应式为_____________。

②若NO吸收转化后的产物为NH4+，通电过程中吸收4.48LNO（标况下），则阳极可以产生____mol气体。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

碳及其化合物在人们的日常生活、工农业生产及科学研究中有着重要的作用。回答下列有关问题：

(1)煤炭是人们利用最为广泛的燃料，但因煤炭含硫而导致大气污染。对燃煤烟气中的SO2可采用碳酸钙浆液法吸收，即把燃煤烟气和空气同时鼓入到含CaCO3的浆液中，使SO2被吸收。①该反应生成石膏(CaSO4 •2H2O)，化学方程式为____________________。

②标准状况下，某种烟气中SO2含量为2.1×10-3g •L-1，则反应中转移3 mol电子时，处理标

准状况下烟气的体积为___________L（保留两位有效数字）。

(2)工业炼铁的基本原理是:在高温下，焦炭燃烧生成的CO将铁矿石中铁的氧化物还原得到铁。

已知：

①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)==2Fe(s)+3CO(g)　　 △H= +489.0 kJ• mol-1；

②C(s,石墨)+CO2(g) ==2CO(g)　　 △H= +172.5 kJ• mol-1。

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_______________________。

(3)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。一定温度时，在容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-3催化剂，容器中发生反应：2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g)　　 △H= -15.5kJ• mol-1。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图1所示：

已知:TON=

①该温度时，甲醇的最高转化率为_______________。

② 0 ~7 h内DMC的平均反应速率是_______mol·L-1·h-1（保留两位有效数字）。

③图2是甲醇转化数随某种物理量的变化曲线，该物理量可能是_______；为使该反应向正

反应方向移动，可采取的措施有______________________。(答出一条即可)。

(4)CO2溶解于水形成碳酸。碳酸与次氯酸的电离常数如下表所示：

在NaClO溶液中通入少量CO2 ，反应的离子方程式为_____________________，0.03 mol • L-1 NaClO 溶液的 pH=________________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）汽车尾气中的处理NO的方法也可用H2将NO还原为N2。

已知：

H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程是_______________________________。

（2）高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2，测得平衡混合物中CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。

①上述合成甲醇的反应是__________________（填“吸热”或“放热”）反应，图像中的压强p1、p2的大小关系是_______________，判断的理由是________________________。

②从上图A、B、C三点中选填下表物理量对应最大的点（用“A”、“B”或“C”填写）。

③在300℃时，向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25molCH3OH。该平衡_________（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动。

（3）有利于提高CO平衡转化率的措施有_________________。

A.使用催化剂　　　　　　 B.投料比不变，增加CO的浓度

C.降低反应温度　　　　　 D.通入He气体使体系的压强增大

（4）一定温度下，CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x=__________________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列关于氮元素的有关问题。

（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄（g）+4NO₂（g） =4NO（g） + CO₂（g） +2H₂O（g） ；⊿H=" -574" kJ·mol^－1

②CH₄（g） +4NO（g） =2N₂（g） + CO₂（g） + 2H₂O（g）；⊿H=" -1160" kJ·mol^－1

③H₂O（g） = H₂O（l） ； △H= -44．0 kJ·mol^－1

写出CH₄（g）与NO₂（g）反应生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（1）的热化学方程式________，该反应的熵变⊿S________0（填“＞”、“＜”、“="”" ）。

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）+2NO（g）N₂（g）+CO₂（g） 。某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如右表：

①10min~20min以V（CO₂） 表示的反应速率为 ________。

②该反应的平衡常数的表达式为：K=________，根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数为________　　________（保留两位小数）。

③下列各项能作为判断该反应达到平衡的是________（填序号字母）。

a．容器内压强保持不变　　      b．2V（NO）_（正）= V（N₂）_（逆）

c．容器内CO₂的体积分数不变     d．混合气体的密度保持不变

④30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________。

⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”） 。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)　 ΔH1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)　　 ΔH2

若2 mol CH4 还原NO2 至N2，整个过程中放出的热量为1734 kJ，则ΔH2＝　　　　　 ；

（2）据报道，科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下： Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g)　　 ΔH>0

① 若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为 ________________ 。

② 若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是_____(选填序号)

a．CH4的转化率等于CO的产率

b．混合气体的平均相对分子质量不变

c．v（CO）与v（H2）的比值不变

d．固体的总质量不变

③ 该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示，当温度由T1升高到T2时，平衡常数KA　 ______KB（填“>”、“ <”或“=”）。纵坐标可以表示的物理量有哪些　　　　　　　　　　 。

a．H2的逆反应速率　　　　　　　　　　　　

b．CH4的的体积分数

c．混合气体的平均相对分子质量

（3）若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是________

①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1

②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1

③ HNO2的电离平衡常数：b点>a点

④从b点到c点，混合溶液中一直存在：c(Na+)>c(NO2-)>c(OH)> c(H+)

高三化学填空题极难题查看答案及解析

（14分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产．生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）用CH₄ 催化还原NO_x 可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH₄(g) + 4NO₂(g) = 4NO(g)＋CO₂(g) + 2H₂O(g)  ΔH₁＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g) + 4NO(g) = 2 N₂(g)＋CO₂(g) + 2H₂O(g)   ΔH_2、

若1 mol CH₄ 还原NO₂ 至N₂，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH₂＝________ ；

（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺ ）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：N₂＋3H₂2NH₃ ，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为________；

（3）在一定条件下，将l mol N₂ 与3 mol H₂ 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25％，试回答：

①A点时N₂的浓度为________mol/L；

②右图中在状态A时，平衡常数 K_A =________（填写代入数值的表达式，不要求化简）；当温度由T₁变化到T₂时，K_A ________ K_B（填“>”、“<”或“=”）。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

反应从0 min到3 min之间，H₂的反应速率为________；反应在3 min时，条件发生了改变，改变的条件可能是________（填序号）。

a．使用催化剂  b．降低温度  c．增加H₂的浓度  d．充入Ne增大压强

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）用CH₄ 催化还原NO_x 可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH₄(g) + 4NO₂(g) = 4NO(g)＋CO₂(g) + 2H₂O(g)  ΔH₁＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g) + 4NO(g) = 2 N₂(g)＋CO₂(g) + 2H₂O(g)   ΔH₂

若1 mol CH₄ 还原NO₂ 至N₂，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH₂＝________ ；

（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺ ）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：＋3  2 ，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为；

（3）在一定条件下，将l mol N₂ 与3 mol H₂ 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25％，试回答：

①N₂的转化率为________；

②右图中在状态A时，平衡常数 K_A ________（填写代入数值的表达式，不要求算出具体数值）；当温度由T₁变化到T₂时， K_A ________ K_B（填“>”、“<”或“=”）。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

反应从0 min到3 min之间，H₂的反应速率为________；反应在3 min时，条件发生了改变，改变的条件可能是________ （填序号）。

a．使用催化剂  b．降低温度  c．增加H₂的浓度

高三化学填空题简单题查看答案及解析

（14分）碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)　 ΔH1＝－574 kJ·molˉ1

CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)　　 ΔH2

若2 mol CH4 还原NO2 至N2，整个过程中放出的热量为1734 kJ，则ΔH2＝　　　　　 ；

（2）据报道，科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为：Fe2O3(s) + 3CH4(g)2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g)　　 ⊿H>0

①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为________________。

②若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是__________

A．CH4的转化率等于CO的产率 　　　　　

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．v（CO）与v（H2）的比值不变　　　　　

D．固体的总质量不变

③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示，当温度由T1升高到T2时，平衡常数KA　　 KB（填“>”、“<”或“=”）。纵坐标可以表示的物理量有哪些　　　　 。

A．H2的逆反应速率　　　　　　　　　　　　

B．CH4的的体积分数

C．混合气体的平均相对分子质量　　　　

D．CO的体积分数

（3）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：N2＋3H22NH3，该过程中还原反应的方程式为　　　　　　　　　　　 。

（4）若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是

①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1 　

②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1

③HNO2的电离平衡常数：b点>a点

④从b点到c点，混合溶液中一直存在：c(Na+)>c(NO)>c(OH)> c(H+)

高三化学填空题困难题查看答案及解析

碳、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要的作用。请回答下列问题：

（1）用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)+2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·molˉ1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　 ΔH2

同一条件下，若2molCH4 还原NO2 至N2，生成气态水和二氧化碳。整个过程中放出的热量为1734kJ，则ΔH2＝__________；

（2）据报道，科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为：Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)　 ΔH>0。

①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为_______。

②若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是_____（填序号）。

A．CH4的转化率等于CO的产率

B．混合气体的密度保持不变

C．速率：2v（CO）=v（H2）

D．固体的总质量保持不变

③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示，当压强由P1升高到P2时，平衡常数KA___KB（填“>”、“<”或“=”）。纵坐标可以表示的物理量有哪些______。(填序号)

A．H2的逆反应速率

B．CH4的的转化率

C．混合气体的平均相对分子质量

D．CO的体积分数

（3）甲酸是易溶于水的一元弱酸。

①常温下，将1L 0.1mol/L　 HCOOH溶液与1L0.1mol/LNaOH溶液混合后，下列关系不正确的是____（填序号）。

a.c(H+)水·c(OH-)水=1×10-14　　　　　　 b.2c(H+)+c(HCOOH)=2c(OH-)+c(HCOO-)

c.c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-)　　　　　　　 d.c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

②向1L 0.1mol/L HCOONa溶液中加水稀释后，c(HCOOH)/c(HCOO-)的数值______（填“增大”“减小”或“不变”）。

高三化学简答题困难题查看答案及解析