为保护环境，应减少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物质的排放量.（1）用CH4催化还原煤燃烧...

为保护环境，应减少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物质的排放量.

（1）用CH4催化还原煤燃烧产生的氮氧化物，可以消除污染.

已知：CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=-867.0kJ/mol

NO2(g)═N2O4(g)　　　　 △H=-28.5kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的热化学方程式_____________。

（2）一定条件下，将2mol NO2与4molSO2置于恒温体积为2L的恒容密闭容器中，发生：NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)，10s时反应达到平衡，测得平衡时c(NO2)=0.25mol/L，则10s内反应的平均速率v(SO2)=____________；达到平衡时NO2转化率=____________；计算该温度下该反应的化学平衡常数K= _____________（填数值）。

（3）将CO2与NH3混合，在一定条件下反应合成尿素，可以保护环境、变废为宝，反应原理为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　 △H　

该反应在一定条件下能自发进行的原因是____________；若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是_____________（填序号）。

a.CO2与H2O(g)浓度相等　　 　　　　　　 b.容器中气体的压强不再改变

C.2v(NH3)正=v(H2O)逆　　 　　　　　　　　 d.容器中混合气体的密度不再改变

（4）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。有人利用如图所示装置（均为惰性电极）从海水中提取CO2（海水中无机碳95%以HCO3-存在），有利于减少环境中温室气体含量。

①a室的电极反应式为___________________。

②b室中提取CO2的反应的离子方程式为　　 ___________________。

③b室排出的海水(pH <6)不可直接排回大海，需用该装置中产生的物质对b室排出的海水进行处理，合格后才能排回大海。处理的方法是___________________。

高二化学简答题困难题查看答案及解析

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

（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。

（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下可将SO₂转化为SO₄^2－，从而实现对SO₂的治理。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________。

（3）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) 。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）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下：

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

②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”） 。

④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_正(NO) = v_逆(N₂)

C．容器内CO₂的体积分数不变    D．混合气体的密度保持不变

⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是。请在下图中画出30min至40min 的变化曲线。

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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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消除氮氧化物污染有多种方法。

（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)ΔH＝－574kJ·mol－1

②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1

③H2O(g)＝H2O(l)ΔH＝－44.0kJ·mol－1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式__________

（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)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是___　　 ____

A．容器内CO2的浓度保持不变　　　 B．v正（N2）=2 v正（NO）　　 C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变　　　　 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②计算该温度下该反应的平衡常数为　　　　　　　　　　　　 (保留两位小数)；

③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是____　　 _　　 _　　　　　 ___。

（3） 甲烷燃料电池可以提升能量利用率，下图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：

①甲烷燃料电池的负极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

②当A中消耗0.15mol氧气时，B中　　　　 （用a或b 表示）极增重　　　　　 g.

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目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

（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）+2H2 O（g） ΔH＝－574 kJ·mol－1

②CH4 （g）+4NO（g）＝2N2 （g）+CO2 （g）+2H2 O（g） ΔH＝－1160 kJ·mol－1

③H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝－44．0 kJ·mol－1

写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式________　　　

（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）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_____　　　　　　 __

A．容器内CO2的浓度保持不变　　　　　　

B．v正（N2）=2 v正（NO）

C．容器内压强保持不变　　　　　　　　　　

D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

②在该温度下时．该反应的平衡常数为　　　　　　　　　 （保留两位小数）；

③在30 min，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件是___　　　　　　 __。

（3）合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下，该电池的总反应为：Zn（s）+2MnO2 （s）+H2O（l）= Zn（OH）2 （s）+Mn2O3（s），该电池正极的电极反应式是 　　　　　　　　 。PbO2 可以通过石墨为电极，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为　　　　　　　　　 ，阴极上观察到的现象是　　　　　　 ；若电解液中不加入Cu（NO3）2这样做的主要缺点是 　　　　　　　　　　 。

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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 NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

② CH₄（g）＋4NO（g） = 2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O （g） ；DH ＝－1160kJ/mol  下列说法不正确的是(    )

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

B．反应 ①② 转移的电子数相同

C．若用标准状况下 4.48LCH₄ 还原 NO₂至 N₂，设水为气态,则放出的热量为 1734kJ。

D．若用标准状况下 4.48LCH₄ 还原 NO₂至 N₂，则整个过程中转移的电子总数为1.60 mol

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用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

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

下列说法不正确的是(　　)

A．由反应①、②可推知：CH₄(g)＋2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   ΔH＝-867 kJ·mol^-1

B．等物质的量的甲烷分别参与反应①、②，则反应转移的电子数相等

C．若用标准状况下4.48 L CH₄还原NO₂至N₂，放出的热量为173.4 kJ

D．若用标准状况下4.48 L CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为3.2N_A

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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)；ΔH＝－574 kJ·mol－1

②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－1 160 kJ·mol－1

下列说法不正确的是(　　　 )

A．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ

B．CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH<－574 kJ·mol－1

C．反应①②转移的电子数相同

D．反应② 中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为0.8mol

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用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

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

CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　　 ΔH＝－1160 kJ·mol－1。若在标准状况下4.48 L CH4恰好能将一定量NO2还原成N2和H2O(g)，则整个过程中放出的热量为(　　)

A. 173.4 kJ　　 B. 232 kJ　　 C. 368.8 kJ　　 D. 114.8 kJ

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