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    CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时，分别将0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：

    实验
    编号
    		温度
    		时间/min
    		0
    		10
    		20
    		40
    		50
    1
    		130 ℃
    		n(CH4)/mol
    		0.50
    		0.35
    		0.25
    		0.10
    		0.10
    2
    		180 ℃
    		n(CH4)/mol
    		0.50
    		0.30
    		0.18
    		 
    		0.15
     
    (1)开展实验1和实验2的目的是______________________________。
    (2)180 ℃时，反应到40 min，体系________(填“是”或“否”)达到平衡状态，理由是__________________________；
    CH4的平衡转化率为________。
    (3)已知130 ℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。(写出计算过程)
    (4)一定条件下，反应时间t与转化率α(NO2)的关系如图所示，请在图像中画出180 ℃时，压强为p2(设压强p2>p1)的变化曲线，并做必要的标注。

    (5)根据已知求算：ΔH2＝________。
    CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1
    CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2

    　(1)探究温度对反应速率和化学平衡的影响
    (2)是　温度升高，反应速率加快，高温下比低温下更快达到平衡状态，对比实验1可确定40 min时反应已经达到平衡状态　70%
    (3)       CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
    c0/mol·L－1:  0.50    a          0     0      0
    Δc/mol·L－1:  0.40   0.80       0.40   0.40    0.80
    c平/mol·L－1:  0.10  a－0.80     0.40    0.40    0.80
    则：＝6.4，解得a＝1.2
    答：a的值为1.2
    (4)

    (5)－1 160 kJ·mol－1

    解析

    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：填空题

    已知甲和乙在溶液中的转化关系如图所示：。请回答下列问题：
    (1)若甲是10电子的阳离子，乙是碱性气体。1 mol乙通入足量强酸溶液中与H＋反应，反应过程中的能量变化如图。写出乙的一种用途________________。该反应的热化学方程式为___________________________。

    (2)若甲是CO2，用CO2和NH3反应可以合成尿素，合成尿素的反应分为如下两步。
    第一步：2NH3(l)＋CO2(g)H2NCOONH4(l)(氨基甲酸铵)　ΔH1
    第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)(尿素)　ΔH2
    在一体积为0.5 L的密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图Ⅰ所示。

    ①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第________步反应决定。
    ②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图Ⅰ所示，则前10 min用CO2表示的第一步反应的速率为________。
    ③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图Ⅱ所示，则ΔH2________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe2O3（s）＋3CO（g）??2Fe（s）＋3CO2（g）
    ΔH＝a kJ·mol－1。
    （1）已知：①Fe2O3（s）＋3C（s，石墨）=2Fe（s）＋3CO（g）
    ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1；
    ②C（s，石墨）＋CO2（g）=2CO（g）　ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。则a＝________。
    （2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K＝________，温度升高后，K值________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
    （3）在T ℃时，该反应的平衡常数K＝64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

     
    		Fe2O3
    		CO
    		Fe
    		CO2
    甲/mol
    		1.0
    		1.0
    		1.0
    		1.0
    乙/mol
    		1.0
    		2.0
    		1.0
    		1.0
     
    ①甲容器中CO的平衡转化率为________。
    ②下列说法正确的是________（填字母）。
    a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
    b．增加Fe2O3的量，可以提高CO的转化率
    c．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
    d．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
    （4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
    ①在a、b、c装置中能保护铁的是________（填字母）。
    ②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是________（填名称）。

    （5）25 ℃时有关物质的溶度积如下：Ksp[Mg（OH）2]＝5.61×10－12，Ksp[Fe（OH）3]＝2.64×10－39。25 ℃时，向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c（Mg2＋）∶c（Fe3＋）＝________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。

    请填写下列空白：
    (1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：_______________________________________；
    已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6，则氯化炉中的还原剂化学式是_________________________________________________。
    (2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)    ΔH＝－641  kJ·mol－1
    ②2Mg(s)＋TiCl4(s)=2MgCl2(s)＋Ti(s)   ΔH＝－512 kJ·mol－1
    则Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝________。
    (3)Ar气通入还原炉中并不参与反应，通入Ar气的作用是_________________________________________________________________。
    (4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO32—＋6H2O，该电池中正极上的电极反应式为____________________________________________。
    工作一段时间后，测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
    C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
    H2(g)＋O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
    CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
    请回答：
    (1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：_______________________________。
    (2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出如图循环图
    并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

    请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是________________________________________________________。
    (3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点___________________________________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。
    （1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为                。
    （2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
    ①C（s）＋O2（g）=CO2（g） ΔH1＝－393．5 kJ·mol－1
    ②CO2（g）＋C（s）=2CO（g） ΔH2＝+ 172．5 kJ·mol－1
    ③S（s）＋O2（g）=SO2（g） ΔH3＝－296．0 kJ·mol－1
    请写出CO与SO2反应的热化学方程式             。
    （3）硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。
    已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-889．6 kJ·mol-1  ①
    N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） ΔH=+67．7 kJ·mol-1②
    则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是              。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    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，依靠理论知识做基础。试运用所学知识，解决下列问题：
    （1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：_____________________________
    （2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
    ①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8 kJ/mol
    ②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5 kJ/mol
    ③CO（g）+ H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3 kJ/mol
    总反应：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH="__________" ，
    二甲醚（CH3OCH3）直接作燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，该电池的负极反应为_____________________________。
    （3）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_________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：________。
    （4）从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。对反应  N2O4（g） 2NO2（g） △H>0，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所示。下列说法正确的是___________。

    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
    E．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
    （5）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将m mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1）
    （6）某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如右图，电极为多孔的材料能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．

    ①溶液中H+的移动方向由______ 极到______极；（用A、B表示）
    ②B电极的电极反应式为__________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。
    （1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H="-76.0" kJ·mol一1
    ①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。
    ②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1，则反应：3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
    （2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2(g)+4 H2 (g)  C H4 (g)+2 H2O(g)，向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。则CO2的平衡转化率为________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=____________________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____(填“＞’’或“<”)O。
    （3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如
    图所示:

    ①上述生产过程的能量转化方式是____________________。
    ②上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为___________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空，进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。
    Ⅰ．常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。
    已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = －543kJ·mol－1
    H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol－1
    H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = －242kJ·mol－1
    请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_____________________________。
    Ⅱ．氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：
    2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH 的体系中，n(NO)随时间的变化如表：

    时间(s)
    		0
    		1
    		2
    		3
    		4
    		5
    n(NO)(mol)
    		0.200
    		0.100
    		0.080
    		0.050
    		0.050
    		0.050
    n(O2)(mol)
    		0.100
    		0.050
    		0.040
    		0.025
    		0.025
    		0.025
     
    (1) 已知：K800℃>K1000℃，则该反应的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率为__________。
    （2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
    a．容器内颜色保持不变                  b． 2v逆(NO)＝v正(O2)
    c．容器内压强保持不变                  d．容器内密度保持不变
    （3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动应采取的措施有          。
    （4）在上述条件下，计算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常数K＝______________。
    （5）在上述条件下，若开始通入的是0.2 mol  NO2气体，达到化学平衡时，则NO2的转化率为       。

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