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    已知在一定条件下，CH4与NO2存在以下可逆反应：CH4（g）+4NO2（g） 4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-x
    kJ/mol，现取12mol CH4与NO2的混合物在该条件下反应至平衡时，共转移电子16mol，并放出热量1148kJ，则该反应中的x值及12mol混合气体中CH4与NO2的物质的量之比为


    1. A.
      x=1148，数学公式
    2. B.
      x=574，数学公式
    3. C.
      x=574，数学公式
    4. D.
      x=574，数学公式
    D
    分析：反应中甲烷是还原剂，二氧化氮是氧化剂，甲烷中碳元素由-4价升高为+4价，根据电子转移可知，参加反应甲烷的物质的量为2mol，放出热量1148kJ，所以2x=1148，故x=574；
    由于反应为可逆反应，所以混合气体中甲烷的物质的量大于2mol，由于有2mol的甲烷反应，所以二氧化氮的物质的量至少由8mol，据此判断合气体中CH4与NO2的物质的量之比．
    解答：反应中甲烷是还原剂，二氧化氮是氧化剂，甲烷中碳元素由-4价升高为+4价，令参加反应的甲烷为ymol，根据电子转移可知，8y=16，解得y=2，所以参加反应甲烷的物质的量为2mol，放出热量1148kJ，所以2x=1148，故x=574；
    由于反应为可逆反应，所以混合气体中甲烷的物质的量大于2mol，由于有2mol的甲烷反应，所以二氧化氮的物质的量至少由8mol，即甲烷的物质的量2mol＜n（CH4）＜12mol-8mol=4mol，8mol＜n（NO2）＜12mol-2mol=10mol．
    所以混合气体中CH4与NO2的物质的量之比＜＜，即＜＜．
    故选：D．
    点评：考查氧化还原反应的计算，难度中等，注意反应为可逆反应，根据可逆反应的特点判断甲烷与二氧化氮的范围是关键．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知在一定条件下可以一步反应生成二元醇，例如：
    CH2=CH2
    一定条件
    HOCH2CH2OH现以甲基丙烯为原料合成有机玻璃D和环状化合物E（C8H12O4）：

    （1）试写出下列的结构简式：A、
     E、
    ；
    （2）写出下列反应的化学方程式：B→C
    ；C→D
    ；D→有机玻璃
    ．
    （3）若B在一定条件下可形成高分子化合物，该反应的化学方程式为
    ，反应类型为
    缩聚反应
    缩聚反应
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （1）某非金属元素A的氧化物B能与NaOH溶液反应生成盐C的溶液，向C的溶液中加入过量盐酸，生成沉淀D．则C与盐酸反应生成D的离子方程式是
    SiO32-+2H+=H2SiO3↓
    SiO32-+2H+=H2SiO3↓
    ．
    （2）已知，在通常状况下A、B、C三种气体都是中学化学中的常见物质，向A的水溶液中滴入品红试液，品红褪色，将溶液加热后，溶液颜色无明显变化；向B的水溶液中滴入品红试液，品红褪色，将溶液加热后，溶液又呈红色；向C的水溶液中滴入红色石蕊试液，溶液呈蓝色．据此回答下列问题：
    ①将适量的A通入B的水溶液中发生反应的化学方程式是
    Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
    Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
    ．
    ②已知在一定条件下C能够发生下列转化：C
    O2
    D
    O2
    E
    H2O
    F，则C→D反应的化学方程式为
    4NH3+5O2
    催化剂
    .
    △
    4NO+6H2O
    4NH3+5O2
    催化剂
    .
    △
    4NO+6H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择．化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求．如图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

    （1）该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是：
    N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
    N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

    （2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：
    K=
    c(H2)c(CO)
    c(H2O)
    它所对应的化学反应为：
    C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
    C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

    （3）已知在一定温度下，
    C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常数K1；
    CO（g）+H2O（g ）?H2（g）+CO2（g）平衡常数K2；
    C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常数K3；
    则K1、K2、K3之间的关系是：
    K3=K1×K2
    K3=K1×K2
    ．
    （4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
    温度/℃ 400 500 800
    平衡常数K 9.94 9 1
    该反应的正反应方向是
    放热
    放热
    反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：
    75%
    75%
    ．
    （5）从图1看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的结构式分别是和．实验测得N-N键键能为167kJ?mol-1，NO2中氮氧键的键能为466kJ?mol-1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ?mol-1．请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式
    2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
    2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
    ．对反应N2O4（g）?2NO2（g），在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是
    D
    D
    ．
    A．A、C两点的反应速率：A＞C
    B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
    C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
    D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
    （6）0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后，溶液中所有分子和离子（ 除水和氨分子外）等微粒从大到小的顺序是
    c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
    c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
    ．
    （7）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
    CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
    CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
    已知：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如表：
    温度/℃ 400 500 800
    平衡常数Kc 9.94 9 1
    试回答下列问题：
    （1）上述正向反应是：
    放热
    放热
     反应（选填：放热、吸热）．
    （2）在800℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
    BCE
    BCE
    （选填A、B、C、D、E）．
    A B C D E
    n（CO2） 3 1 0 1 1
    n（H2） 2 1 0 1 2
    n（CO） 1 2 3 0.5 3
    n（H2O） 5 2 3 2 1
    （3）已知在一定温度下：C（s）+CO2（g） 2CO（g）平衡常数K；
    C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）  平衡常数K1；
    CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常数K2，
    则K、K1、K2之间的关系是：
    K=
    K1
    K2
    K=
    K1
    K2
    ．
    （4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为：
    75%
    75%
    ．
    （5）若在800℃进行，设起始时CO和H2O（g）共为5mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y=
    x
    x
    ．
    （6）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气（除水蒸气时各物质的物质的量不变），将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ（已知CO燃烧热为283kJ/mol，H2燃烧热为286kJ/mol），则T℃平衡常数K=
    4
    9
    4
    9
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网Ⅰ工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH（l）+C2H5OH（l）
    浓H2SO4
    △
    CH3COOC2H5（l）+H2O（l）△H=-8.62kJ?mol-1
    已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃．在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示．（1）该研究小组的实验目的是
     
    ．
    （2）60℃下反应40min与70℃下反应20min相比，前者的平均反应速率
     
    后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
    （3）如图所示，反应时间为40min、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是
     
    （写出两条）．
    Ⅱ．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
    已知：CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）平衡常数随温度的变化如下表：
    温度/℃ 400 500 800
    平衡常数K 9.94 9 1
    试回答下列问题：
    （1）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
     
    （选填“A、B、C、D、E”）．
    n（CO） n（H2O） n（H2） n（CO2）
    A 1 5 2 3
    B 2 2 1 1
    C 3 3 0 0
    D 0.5 2 1 1
    E 3 1 2 1
    （2）已知在一定温度下，C（s）+CO2（g）??2CO（g）平衡常数为K；
    C（s）+H2O（g）??CO（g）+H2（g）　平衡常数为K1；
    CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）　平衡常数为K2；
    则K、K1、K2之间的关系是
     
    ．
    （3）在V L密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2 842kJ（已知CO燃烧热为283kJ?mol-1，H2燃烧热为286kJ?mol-1），则T℃平衡常数K=
     
    ．

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