[题目](1)氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因.用CH4催化还原NOx可在一定程度上消除氮氧化物的污染.已知: △H=-1160kJ·mol-1 △H=+293kJ·mol-1则该条件下.CH4催化还原NO2消除污染的热化学方程式为 .(2)乙炔是重要的化工原料.工业上可用甲烷裂解法制取乙炔:同时发生副反应:;甲烷裂解时.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】(1)氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，用CH4催化还原NOx可在一定程度上消除氮氧化物的污染。

已知： △H=－1160kJ·mol-1

△H=+293kJ·mol-1

则该条件下，CH4催化还原NO2消除污染的热化学方程式为________________________。

(2)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔：同时发生副反应：;甲烷裂解时，几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP与温度(℃)之间的关系如图所示。根据图判断，反应 △H___0(填“>”或“<”)。

1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_____。该温度下，的平衡常数Kp=_______[注：用平衡分压(Pa)代替平衡浓度(mol·L-1)进行计算]。

(3)利用在特定条件下用铂电极(阳极为铂丝)电解饱和硫酸氢钾溶液的方法制备K2S2O8(过二硫酸钾)。在低温下电解液中主要含有K+、H+和离子，电流通过溶液后发生反应。阳极区电极反应式为______________________________，X为_________交换膜(填“质子”、“阳离子”或“阴离子”)，当电路中通过0.2mol e-时，两边溶液质量的变化差为_________。

(4)甲烷燃料电池采用铂为电极，两电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为300mL 1.0mol·L-1的NaOH溶液。当O2通入量为8.96L(标准状况)且反应完全时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________________。

【答案】CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJmol-1 > 62.5% 102.4Pa 2HSO4-—2e-=S2O82-+2H+ 质子 0.2g c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

【解析】

根据盖斯定律分析热化学方程式的书写和反应热，根据平衡的影响因素和平衡的三段式计算平衡常数。根据电解原理分析阳极和阴极的电极反应，根据溶液中的离子的变化分析两极溶液的质量变化。

（1）① △H=－1160kJ·mol-1，② △H=+293kJ·mol-1，根据盖斯定律分析，①+②得热化学方程式为：CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160+293=-867kJmol-1

（2）从图分析，随着温度升高，甲烷的分压(Pa)的对数变大，说明甲烷减少，则说明升温平衡正向移动，即△H >0；从图分析，达到平衡时乙炔的分压为100 Pa，则消耗的甲烷的分压为200Pa，乙烯的分压为10 Pa，消耗的甲烷的分压为20Pa，剩余甲烷的分压为100 Pa，最初甲烷的分压为100+200+20=320 Pa，则甲烷生成乙炔的平衡转化率为200/320=62.5%。平衡时甲烷的分压为100 Pa，乙烯的分压为10 Pa，则氢气的分压为300+20=320 Pa，平衡常数为=102.4Pa。

（3）电解硫酸氢钾溶液制备过二硫酸钾，所以说明硫元素化合价升高，即阳极为硫酸氢离子失去电子生成过二硫酸根离子，电极反应为：2HSO4-—2e-=S2O82-+2H+；溶液为酸性，反应生成过多的氢离子，阴极反应为：2H++2e-=H2，所以为质子交换膜。当有0.2mol电子转移时，阳极区向阴极区转移0.2mol氢离子，阴极区有0.2mol氢离子变成氢气，阴极区质量不变，所以两边质量变化差为0.2g。

（4）当O2通入量为8.96L时，即0.4mol氧气，则消耗0.2mol甲烷，生成0.2mol二氧化碳，与0.3mol氢氧化钠反应，生成0.1mol碳酸钠和0.1mol碳酸氢钠，因为碳酸根离子水解程度比碳酸氢根大，所以溶液中碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子浓度，溶液显碱性，故离子浓度顺序为：c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在空格上。同位素，同系物，同素异形体，同分异构体。

①金刚石与“足球烯”C60； ②D与T； ③16O、17O和18O；④氧气（O2）与臭氧（O3）； ⑤CH4和CH3CH2CH3；⑥乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；

⑦⑧

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

装置
现象	二价金属A不断溶解	C的质量增加	A上有气体产生

根据实验现象回答下列问题：

（1）装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。

（2）装置乙中正极的电极反应式是_______________________________________。

（3）装置丙中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是

A. “溶解”操作中溶液温度不宜过高

B. 铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2

C. 与锌粉反应的离子可能为Cu2+、H+

D. “过滤”操作后，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧即可得纯净的ZnO

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。

(1)工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2]，反应实际为两步进行：

I：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) △H1=-272kJ·mol-1

II：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+138kJ·mol-1

已知：H2O(l)==H2O(g) △H3=+44kJ·mol-1

①请写出以NH3、CO2为原料，合成尿素和液态水的热化学方程式______________。

②T1℃时，在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产，n(NH3)/n(CO2)=x，如图是CO2平衡转化率()与x的关系。求图中A点NH3的平衡转化率=________％。

③当x=1.0时，若起始的压强为p0kPa，水为液态，平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp=_______(kPa)-3(KP为以分压表示的平衡常数)。

(2)用CO2和H2合成甲醇：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=－49.0kJ·mol-1。在T℃时，甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得平衡时有关数据如下：

①甲容器10s达到平衡时测得x=39.2，则甲中CO2的平均反应速率____________。

②下列说法正确的是________(填字母编号)。

A．2c1<c3 B．z<2y C．p3>2p2 D．α1+α3>1

(3)用NaOH溶液做碳捕捉剂可获得化工产品Na2CO3。常温下若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(CO32-)：c(HCO3-)=_____[K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11]，溶液中c(Na+)_____c(HCO3-)+2c(CO32-)(填“>”“=”或“＜”)。