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N...

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

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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2mol 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)　 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若该反应在恒温恒容容器中进行，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．混合气体的密度不变

C．v（CO）与v（H2）的比值为1：2

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）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>a

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

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氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用。

(1)烟气中的氮氧化物(NOx)可与甲烷在一定条件下反应转化为无害成分，从而消除污染。已知

则 CH4 脱硝的热化学方程式为 CH4 (g) + 4NO (g)⇌CO2 (g) + 2N2 (g) + 2H2O ΔH=_________kJ/mol(用 a、b 表示)；平衡常数 K3=_________(用 K1、K2 表示)。

(2)用活性炭还原法可以消除NO 的污染，发生的反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。1molNO 和足量的活性炭在T℃、容积恒定为2L的密闭容器中反应，经过5min反应达到平衡，测得NO的物质的量为0.4mol。

①从反应开始到5min,用氮气表示的平均反应速率为_________。达到平衡后，向容器中再通入0.1molNO气体和0.3molCO2气体，则此平衡将_________(填“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。

②能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_________(填标号)。

a.NO和N2的体积比保持不变

b.单位时间内生成2nmolNO的同时消耗nmolCO2

c.恒温恒容条件下，反应体系的压强不再发生改变

d.恒容条件下，混合气体的平均相对分子质量不变

(3)某实验小组模拟4CO(g)＋2NO2(g) ⇌4CO2(g)＋N2(g)　 ΔH=-1200kJ·mol-1净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为__________；两种方式达平衡时，N2的体积分数：甲______乙(填“>、=、<或不确定”)

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碳、氮及其化合物与生活密切相关。请根据要求回答下列问题:

(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= —574kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　　　 △H= —1160kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 △H= —44kJ/mol

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_________。

(2)已知:反应I:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)　　 △H<0

反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　　　　　 △H<0

①在恒温恒容装置中充入一定量的NH3 和O2,在催化剂的作用下进行反应I，则下列有关叙述中正确的是___(填字母序号)。

A.增大压强，Kp(用压强表示的化学平衡常数)增大

B.若测得容器内3v(NH3)=2v (H2O)时，说明反应已达平衡

C.通入一定量的氮气，则化学反应速率增大

D.达到平衡时体系的压强不再变化

②氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2，得有关物质的量关系如图，该催化剂在低温时选择反应_____(填“I”或“II”)。

③520℃时，4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的平衡常数K=_______(只需列出数字计算式，无需化简)。恒压容器中，为了提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有______( 填字母序号)

A.降低反应温度　　　　　　　　　　　　　　　 B. 投料比不变，增加反应物的浓度

C.增大NH3和O2的初始投料比　　　　　　 D. 充入一定量的氦气

（3）己知25℃时HCN 和H2CO3的电离常数(Ka.)如下表:

25℃时，测得等体积等浓度的HCN和NaCN的混合溶液pH=11,则c(Na+)、c(H+)、c(CN—)、c(OH—)、c(HCN)浓度由大到小顺序为______，向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的化学方程式为:______________________。

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用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化合物的污染．例如：下列说法中错误的是(　 )

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；△H=-574kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；△H=-1160kJ/mol．

A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同

B．由反应①可推知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)；△H＞-574kJ/mol

C．4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g)；△H=+586kJ/mol

D．若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6NA

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用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化合物的污染。例如：

①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H=－574kJ/mol

②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）　 △H=－1160kJ/mol

下列说法中错误的是

A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同

B．由反应①可推知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）　 △H>－574kJ/mol

C．4NO2（g）+2N2（g）=8NO（g）　　 △H=+586kJ/mol

D．若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6NA

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用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化合物的污染。例如：

①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=－574kJ/mol

②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=－1160kJ/mol

下列说法中错误的是

A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同

B．由反应①可推知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）；△H>－574kJ/mol

C．4NO2（g）+2N2（g）=8NO（g）；△H= +586kJ/mol

D．若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6NA

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二氧化硫和氮氧化物(NO_x)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。

（1）可利用甲烷催化还原NO_x的方法处理NO_x ，反应如下：

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

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

则CH₄(g)+2NO₂(g) ＝ N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝________；

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)；△H＜0。

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K=________(小数点后保留3位)；

①若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO气体0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

②若保持温度不变，20min时向原平衡容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；

③20min时，若改变反应条件，导致N₂浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________

(填字母)；

A．加入催化剂          B．降低温度           C．缩小容器体积        D．增加CO₂的量

（3）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2－，从 而实现对SO₂的处理(总反应为2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄)。已知，含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为________；

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用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。已知：

①

②

③

下列说法不正确的是 (    )

A．等物质的量的CH₄参加反应，反应①②转移的电子数相同

B．CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(l);⊿H=-618KJ/mol

C．0.2 mol CH₄还原NO₂至N₂，且生成H₂O(g)放出的热量为173．4kJ

D．若用4．48 L(标准状况)CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移电子1.60mol

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