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题目
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研究氮及其化合物具有重要意义.请回答下列问题:
(1)脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g)+N0(g)+N02(g)
催化剂



180℃
2N2(g)+3H20(g)△H<0,反应的氧化剂是______.
(2)已知NO2和N2O4可以相互转化:2N02(g)⇌N204(g)△H<0,现将一定量的混合气体通入一恒温密闭容器中反应,浓度随时间变化关系如图1所示.则图1中两条曲线X和Y,表示N2O4浓度变化的是______,b、c、d三点的化学反应速率大小关系是______;25min时,曲线发生图中变化,可采取的措施是______
(3)25℃时,将NH3溶于水得100mL0.1mol•L-1的氨水,测得pH=11,则该条件下,NH3•H2O的电离平衡常数Kb=______
(4)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=-112kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)═2CO△H=-221kJ•mol-1
C(s)+O2(g)═CO2△H=-393kJ•mol-1
则反应4CO(g)+2NO2═4CO2(g)+N2(g)△H=______.
(5)用电化学法可获得N205.如图2装置中,阳极的电极反应式为:N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+,则该电解反应的化学方程式为______.
答案
(1)根据氮元素的化合价的变化可知,N0、N02的化合价降低被还原,做氧化剂,故答案为:N0、N02
(2)根据2N02(g)⇌N204(g)可知,N02的浓度变化应该是N204浓度变化的2倍,故变化慢的是N204;c、d两点是在同一时间段内的平衡状态上的两点,所以v(c)=v(d),又因为d点的二氧化氮的浓度比b点大,所以v(d)>v(b),因此v(c)=v(d)>v(b);25min时,根据曲线发生图中变化可知二氧化氮的浓度瞬间增大,而四氧化二氮没变,所以改变的条件是增加N02浓度;故答案为:Y;v(c)=v(d)>v(b);增加N02浓度;
(3)氨水溶液pH=11,则C(H+)═10-11 mol•L-1,C(0H-)═10-3mol•L-1
NH3•H2O⇌NH4++OH-
起始(mol•L-1) 0.1 0 0
反应(mol•L-1) 10-3 10-3 10-3
平衡(mol•L-1) 0.1 10-3 10-3
所以NH3•H2O的电离平衡常数为Kb=
10-3×10-3
0.1
=1.0×10-5mol•L-1;故答案为:1.0×10-5mol•L-1
(4)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180kJ•mol-1,N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H2=+68kJ•mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221kJ•mol-1,C(s)+O2(g)=CO2(g)△H4=-393.5kJ•mol-1,根据盖斯定律,化学方程式为4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=4△H4-2△H3-△H2=-1200kJ•mol-1,故答案为:-1200kJ•mol-1
(5)根据溶液呈酸性,阴极电极反应式为:2H++2e-═H2↑,阳极的电极反应式为:N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+,阴极和阳极电极反应式相加即可得到电解反应的化学方程式为N2O4+2HNO3
通电
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2N2O5+H2↑;故答案为:N2O4+2HNO3
通电
.
2N2O5+H2↑.
核心考点
试题【研究氮及其化合物具有重要意义.请回答下列问题:(1)脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:2NH3(g)+N0(g)+N02(g)催化剂180℃】;主要考察你对盖斯定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用.目前NH3和(NH42CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH42CO3(aq)△H1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH42HCO3(aq)△H2
反应Ⅲ:(NH42CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2(NH42HCO3(aq)△H3
请回答下列问题:
(1)△H3与△H1、△H2之间的关系是:△H3=______.
(2)为研究温度对(NH42CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH42CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度.然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1).则:
①△H3______0(填>、=或<).
②在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是______.
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示.当时间到达t1时,将该反应体系温度上升到T2,并维持该温度.请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线.

(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH42CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有______(写出2个).
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是______.
A.NH4Cl B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2
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I.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)△H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2,则△H=______(用含△H1、△H2代数式表示)
(2)高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=______.
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L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.
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Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.01.51.01.0
开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题.氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ•mol-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:______.
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a.则,Pl______P2;A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为______.(填“<”、“>”“=”)
②100℃时,将1molCH4和2molH2O通入容积为100L的反应室,反应达平衡的标志是:______.
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
c.容器的压强恒定
d.3v(CH4)=v(H2
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K=______
(3)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,负极的电极反应式为______.用该原电池做电源,常温下,用惰性电极电解200mL饱和食盐水(足量),消耗的标准状况下的CO224mL,则溶液的pH=______.(不考虑溶液体积的变化)
(4)氢氧燃料电池的三大优点是:______、______、能连续工作.
减少污染、保护环境是全世界最热门的课题.
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料.已知:H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H1=-241.8kJ•mol-1
C(s)+
1
2
O2(g)═CO(g)△H2=-110.5kJ•mol-1则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为______.
②洗涤含SO2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是______(填序号):
a.Ca(OH)2b.CaCl2 c.Na2CO3d.NaHSO3
(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).在密闭容器中充有10molCO与20molH2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示.

①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=______.
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为______.
(3)催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染.
①催化硝化法中,用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强.则该反应离子方程式为______.
②电化学降解NO3-的原理如图2所示,电源正极为______(填“a”或“b”);若总反应为4NO3-+4H+
通电
.
5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为______.
已知热化学方程式:
H2O(g)=H2(g)+O2(g);△H=+241.8kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
当1g液态水变为水蒸气时,其热量变化是(   )
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A.吸热88kJB.吸热44kJ
C.放热44kJD.吸热2.44kJ