减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其...

减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)对温室气体 CO2 的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用 H2 还原 CO2 是解决溫室效应的重要手段之一。

已知：①H2 和 CH4 的燃烧热分别为 285.5 kJ/mol 和 890.0 kJ/mol。

②H2O(1)===H2O(g)　　 ΔH＝+44 kJ/mol

试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____。

(2)CO2在Cu−ZnO催化下，可同时发生如下的反应I、II，其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。

I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－57.8kJ/mol

II．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝+41.2kJ/mol

对于气体参加的反应，表示平衡常数Kp时，用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度c(B)，则反应II的Kp=_____［已知：气体各组分的分压p(B)，等于总压乘以其体积分数］。

在Cu−ZnO存在的条件下，保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：

若反应I、II均达平衡时，p0＝1.2p，则表中n1＝_____；若此时n2＝3．则反应I的平衡常数Kp＝_____(无需带单位，用含总压p的式子表示)。

(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一，研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成。可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＜0

(4)根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是_____；氨氮比一定时，在400℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是_____。用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH＞0在T℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是______填字母)。

A．通入一定量的 CO2　　 B．加入合适的催化剂　　 C．适当缩小容器的体积

D．通入一定量的 NO　　 E．加入一定量的活性炭　　 F．适当升高温度

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减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H2还原CO2 是解决溫室效应的重要手段之一,相关反应如下:

已知H2 和CH4的燃烧热分别为285.5kJ/mol 和890.0kJ/mol。

H2O(1) =H2O(g)　　 △H= +44 kJ/mol

试写出H2 还原CO2 生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____________。

(2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II，其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。

I.CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)　　　 △H1=-57.8 kJ/mol

II.CO2(g) +H2(g)CO(g) + H2O(g)　　　　　　 △H2 = +41.2 kJ/mol

①某温度时，若反应I的速度v1大于反应II的速度以v2,则下列反应过程的能量变化正确的是_______(填选项)。

②对于气体参加的反应,，表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)。

已知:气体各组分的分压p(B)，等于总压乘以其体积分数。

在Cu-ZnO存在的条件下，保持温度T时，在容积不变的密闭容器中,充入一定量的CO2 及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表:

若反应I、II均达平衡时,P0=1.2p，则表中n1=____；若此时n2=3.则反应I的平衡常数Kp=__(无需带单位,用含总压p的式子表示)。

(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝:

4NO(g) +4NH3(g) +O2(g) 4N2(g) +6H2O(g)　　 △H <0

根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是________;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是______________。

(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g)　　 △H>0

在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:

30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______。

A.通入一定量的CO2　　　　　 B.加入合适的催化剂　　　　 C.适当缩小容器的体积

D.通入一定量的NO　　　　　　 E.加入一定量的活性炭　　 F.适当升高温度

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研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

I．污染物SO2、NO2经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收，可减少尾气中S02、NOx的含量。

T℃时，O2氧化烟气中S02、NOx的主要反应的热化学方程式为：

（1）T℃时，反应3NO (g) +O3(g)3NO2(g)的△H=　　 　　　　 　 kJ.mol-1。

（2）T℃时，将0.6 mol NO和0.2 molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。

①T℃时，反应3NO(g) +O3(g)3NO2(g)的平衡常数K=______________。

②不能说明反应达到平衡状态的是______________。

A．气体颜色不再改变

B．气体的平均摩尔质量不再改变

C．气体的密度不再改变

D．单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1：3

II．N02的二聚体N204是火箭中常用氧化剂。完成下列问题：

（3）如图2所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2，将各1 molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL（忽略导管中的气体体积）。

①若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)=________________。

②若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4aL，则打开K2之前，气球B体积为__________L。

③若平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数　　 　　　 （填“变大…“变小”或“不变”）。

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研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

I．污染物SO2、NO2经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收，可减少尾气中SO2、NOx的含量。

T℃时，O2氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

（1）T℃时，反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的△H=_______________kJ.mol-1。

（2）T℃时，将0.6molNO和0.2molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。

①T℃时，反应3NO(g)+O3(g)3NO2(g)的平衡常数K=______________。

②不能说明反应达到平衡状态的是______________。

A．气体颜色不再改变　　　　　　 B．气体的平均摩尔质量不再改变

C．气体的密度不再改变　　　　　 D．单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1：3

II．NO2的二聚体N2O4是火箭中常用氧化剂。完成下列问题：

（3）如图2所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2，将各1 molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL（忽略导管中的气体体积）。

①若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)=________________。

②若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4aL，则打开K2之前，气球B体积为__________L。

③若平衡后在A容器中再充入0.5molN2O4，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数______________（填“变大”“变小”或“不变”）。

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研究氮氧化合物的治理是环保的一项重要工作，合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有着重要的意义。

(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　 △H=+181.5 kJ·mol－1某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用●● 、●○ 、○○和分别表示N2 、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如下图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是___________(填字母序号)。

(2)为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy(烃)催化还原NOx消除氮氧化物的污染。

例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H1=－574 kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)　　 △H2=－1160 kJ/mol

③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　　 △H3

则△H3=___________。

(3)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中常用试剂，已知：2NO(g)+Cl2(g)2 ClNO(g)　 △H＜0

①一定温度下，将2 molNO与2 molCl2置于2L密闭容器中发生反应，若该反应4min后达平衡，此时压强是初始的0.8倍，则平均反应速率v(Cl2)=___________mol·L－1·min－1。下列可判断反应达平衡状态的是___________(项序号字母)。

A 混合气体的平均相对分子质量不变

B 混合气体密度保持不变

C NO和Cl2的物质的量之比保持不变

D 每消耗1 moI NO同时生成1molClNO

②为了加快化学反应速率，同时提高NO的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有___________(填选项序号字母)。

A 升高温度　　　　　　　　 B 缩小容器体积

C 再充入Cl2气体　　　　 D 使用合适的催化剂

③一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(Cl2)的变化图像如图(b)所示，当n(NO)/n(Cl2)=2.5时，达到平衡状态，ClNO的体积分数可能是图中D、E、F三点中的___________点。

(4)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：

①2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正=k1正c2(NO)，v1逆 =k1逆c (N2O2)

②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正=k2正c(N2O2)·c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)

比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小：E1___________E2(填“>”、"<”或“=”)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为___________。

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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，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

（1）已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g)　　 △H =+180.5kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H =-221kJ·mol-1

若某反应的平衡常数表达式为：k=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(NO)·c(CO)]，请写出此反应的热化学方程式_______。

（2）N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如表:

①反应开始时体系压强为P0，第3.00 min时体系压强为P1，则P1:P0=_______；2min~5.00min 内，O2 的 平 均反应速率为_____________。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充人一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是___。

a.NO2 和O2 的浓度比保持不变　　　　 b.容器中压强不再变化

c.2v正(NO2)= v逆(N2 O5 )　　　　　　　　 d.气体的平均相对分子质量为43.2，且保持不变

（3）将2molN2 和4mo1H2 置于lL的恒容密闭容器中反应。测得不同温度、不同时间段内合成NH3 反应中N2 的转化率，得到数据如下表:

表中a、b、25%三者由大到小的顺序为_____，理由是_____。

（4）将（3）中实验得到的混合气体通入醋酸溶液中并恢复到25℃，当两者恰好反应时，生成的CH3COONH4溶液呈中性，则25℃时NH3·H2O的电离平衡常数Kb=______(已知:25℃时0.18mol/LCH3COOH 溶液中c(H+)=1.8×10-3mol/L)。

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非金属及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用，减少非金属的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H=+180.5kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 △H=-393.5kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 △H=-221kJ·mol-1

若某反应的平衡常数表达式为：K=，请写出此反应的热化学方程式___。

（2）N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　　 △H>0。向恒容密闭容器加入N2O5。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表：

反应开始时体系压强为P0，第3.00min时体系压强为p1，则p1：p0=__；1.00min~3.00min内，O2的平均反应速率为__。从表中可知化学反应速率变化规律是__。

①该温度下反应的平衡常数Kp=__(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量的分数，请列出用P0表示平衡常数表达式，不用计算)。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是__。

a.容器中压强不再变化　　　　 b.NO2和O2的体积比保持不变

c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)　　　　 d.混合气体的密度保持不变

（3）“长征”火箭发射使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的两大优点是，既能在短时间内产生巨大能量将火箭送上太空，产物又不污染空气(产物都是空气成分）。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图所示，结合学习过的电化学原理分析B极发生的电极反应式为__。

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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，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

（1）已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H=+180.5kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 △H=-393.5kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 △H=-221kJ/mol

若某反应的平衡常数表达式为：k=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(NO)·c(CO)2]，请写出此反应的热化学方程式：___________。

（2）N2O5 在一定条件下可发生分解:2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g），某温度下恒容密闭容器中加入一定量 N2O5，测得 N2O5 浓度随时间的变化如下表:

①反应开始时体系压强为 P0，第 2.00min 时体系压强为 P1，则 P1:P0=_________。2.00~5.00min 内用 NO2 表示的该反应的平均反应速率为_________。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量 N2O5 进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是________（填字母序号）。

a.NO2 和 O2 的浓度比保持不变　　 b.容器中压强不再变化

c.2v 正（NO2）=v 逆（N2O5）　　 d.气体的平均相对分子质量为 43.2，且保持不变

（3）平衡常数 Kp 是用反应体系中气体物质的分压来表示的，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替，分压=总压 × 物质的量分数，例如:p（NO2）=p总·x（NO2）(x表示气体的物质的量分数)。

N2O4 与 NO2 转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)　　 △H=+24.4kJ/mol

上述反应中，正反应速率 v正=k正·p（N2O4），逆反应速率v逆=k逆·p2（NO2），其中k正、k逆为速率常数，则 Kp 为_________（以 k 正、k 逆表示）。

（4）下图是密闭反应器中按 n（N2）:n（H2）=1:3 投料后，在 200℃、400℃、600℃下，合成 NH3 反应达到平衡时，混合物中 NH3 的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。

①曲线 a 对应的温度是________。

②M 点对应的 H2 的转化率是___________。

（5）工业上常用氨水吸收二氧化硫，可生成（NH4）2SO3。通过计算判定（NH4）2SO2 溶液的酸碱性________。（写出计算过程，并用简要的文字加以说明）（已知：氨水Kb=1.8×10-5；H2SO3：Ka1=1.3×10-2　 Ka2=6.3×10-8）

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I．氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

(1)已知：2NO(g) = N2(g)+O2(g)　　　　 △H=﹣180.5kJ•mol－¹

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　　　 　 △H=﹣393.5 kJ•mol－¹

2C(s)+O 2(g)=2CO(g)　　　　 △H=﹣221kJ•mol－¹

若某反应的平衡常数表达式为：，请写出此反应的热化学方程式　　　　　　 　　　　 。

(2)N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表：

①2.00min~5.00 min内，NO2的平均反应速率为　　 　　 　　　 ；已知气体的物质的量与体系压强成正比，若反应开始时体系压强为P0，第4.00 min时体系压强为P1，则P1∶P0＝　 　　　 　　 ；

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　 。

a．容器中压强不再变化　　　　　　 　　 b．NO2和O2的体积比保持不变

c．2υ正(NO2)＝υ逆(N2O5)　　　　　　　　 d．气体的密度保持不变

II．双氧水是一种重要的绿色试剂，工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2只为还原产物)，其电解的化学方程式为：3H2O+3O2 O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　 ，阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　 。

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非金属及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用，减少非金属的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

⑴已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H=+180.5kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 △H=-393.5 kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 △H=-221kJ·mol-1

若某反应的平衡常数表达式为：K=，请写出此反应的热化学方程式_________________。

(2)N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)。△H>0。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表：

反应开始时体系压强为P0，第3.00min时达到平衡体系压强为p1，则p1：p0＝_____________ ；1.00min~3.00min内，O2的平均反应速率为________________。从表中可知化学反应速率变化规律是___________________。

①该温度下反应的平衡常数Kp=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量的分数，请列出用P0表示平衡常数表达式，不用计算)。

②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_______________。

a.容器中压强不再变化　　　　　 b.NO2和O2的体积比保持不变

c.2v正(NO2)＝v逆(N2O5)　　　　 d.混合气体的密度保持不变

(3)从N2O5可通过电解或臭氧氧化N2O4的方法制备。电解装置如图所示(隔膜用于阻止水分子通过)，其阳极反应式为________________。

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