消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。（1）已知：反应ⅠN2(g)＋O2(g)＝2NO(g)ΔH＝akJ·mol－1反应Ⅱ2NO(g)＋O2

发布时间：2024-11-18 19:17

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题型：解答题-原理综合题难度：0.65 引用次数：92 题号：8817349

消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
（1）已知：反应Ⅰ N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH＝a kJ·mol－1
反应Ⅱ 2NO(g)＋O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝b kJ·mol－1
反应Ⅲ 4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝c kJ·mol－1
①写出NO2和NH3反应生成N2和液态水的热化学反应方程式

______

。
②反应Ⅰ中各物质所含化学键键能总和数据如下表，a＝

______

。

物质N2O2NO每摩尔物质所含键能总和/kJ·mol－1946498630

（2）用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。该图示的总反应化学方程式为

______

。

（3）某微生物膜技术能利用电解原理将弱碱性水中的NO还原为N2，工作原理如图所示。

①写出阴极的电极反应式：

______

。
②理论上，若除去0.04 mol NO，阳极生成气体的体积为

______

。(标准状况)

更新时间：2019/10/29 15:14:25 |

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【推荐2】氢气是一种清洁能。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示：

（1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是

________________

。
（2）第II步为可逆反应。在800℃时，若CO的起始浓度为2.0 mol/L，水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2 mol/L，则此反应的平衡常数为

___________

，随着温度升高该反应的化学平衡常数的变化趋势是

___________

。
（3）在恒温恒容密闭容器中进行的第II步反应，下列说法中能表示达到平衡状态的是

______

（填序号）。
a. 四种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
b. 单位时间内断开amol H－H键的同时断开2a mol O－H键
c. 反应容器中放出的热量不再变化
d. 混合气体的密度不再发生变化
e. 混合气体的压强不再发生变化
（4）某温度下，第II步反应的平衡常数为K＝1/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2O（g）和CO（g），其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是

______

。

起始浓度甲乙丙c（H2O）/ mol/L0.0100.0200.020c（CO）/ mol/L0.0100.0100.020

A. 反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B. 平衡时，甲中和丙中H2O的转化率均是25％
C. 平衡时，丙中ｃ（CO２）是甲中的2倍，是0.015mol/L
D. 平衡时，乙中H2O的转化率大于25%

【推荐3】“金山银山不如绿水青山”，汽车尾气治理是我国一项重要的任务。经过化学工作者的努力，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。
已知：①CO的燃烧热为283kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH=-116.5kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量，则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为

______

kJ。
(2)利用上面提供的信息和盖斯定律，写出NO2+CO→N2+CO2的热化学方程式

_______

。
(3)为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表：

时间/s012345c(NO)/(10-4mol·L-1)10.004.502.501.501.001.00c(CO)/(10-3mol·L-1)3.603.052.852.752.702.70

①前3s内的平均反应速率v(N2)=

______

(保留两位小数)，此温度下，该反应的平衡常数K的数值为

______

；
②能说明上述反应达到平衡状态的是

______

。(填正确答案标号)
A.n(CO2)=3n(N2)
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.气体质量不变
D.容器内混合气体的压强不变
E.2c(CO2)=3c(N2)
③当NO与CO的浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，图中压强(p1、p2、p3)由大到小顺序为

_____________

。

④汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率，其原因是

________

。
(4)对于气缸中NO的生成，主要由于发生了反应N2(g)+ O2(g)⇌2NO(g)。化学家提出了如下反应历程：
第一步 O2⇌2O                 慢反应
第二步 O+N2⇌NO+N       较快平衡
第三步 N+O2⇌NO+O       快速平衡
下列说法错误的是

_______

(填标号)。
A.第一步反应不从N2分解开始，因为N2比O2稳定
B. N、O 原子均为该反应的催化剂
C.三步反应中第一步反应活化能最大
D.三步反应的速率都随温度升高而增大

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