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随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十三五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度....

随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十三五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度.目前,消除氮氧化物污染的方法有多种.

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)(g)+CO2(g),某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

浓度/mol•L﹣1

时间/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

l0

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.017

0.034

50

0.032

0.017

0.034

①30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是           

②若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H      0(填“>”、“=”或“<”).

(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:

①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣574kJ•mol﹣1

②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣1160kJ•mol﹣1

③H2O(g)═H2O(I)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1

写出CH4 (g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式              

(3)①取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:

2NO2(g)满分5 manfen5.comN2O4(g)△H<0.反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中如图1,可能与实验结果相符的是          

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②保持温度、体积不变,向上述平衡体系中再通入一定量的NO2,则达平衡时NO2的转化率        (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).

③由NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极上发生反应生成一种氧化物Y,其电极反应式                 

 

(1)减小N2的浓度;<;(2)BD;增大;NO2+NO3﹣﹣e﹣=N2O5; 【解析】(1)①30min时改变某一条件,反应重新达到平衡,平衡得到c(CO2)=0.034mol/L;c(N2)=0.017mol/L;c(NO)=0.032mol/L;K===0.56,化学平衡常数随温度变化,平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度;依据数据分析,氮气浓度增大,二氧化碳和一氧化氮浓度减小,反应前后气体体积不变,所以可能是减小二氧化碳浓度;故答案为:减小N2的浓度; ②若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,和图表数据分析判断,平衡逆向进行,由平衡移动原理可知,升温平衡向吸热反应方向进行,所以正反应为放热反应;反应的△H<0; (2)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣574kJ•mol﹣1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣1160kJ•mol﹣1 ③H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1 依据盖斯定律(①+②+③×4)÷2得到: CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣955 kJ•mol﹣1; (3)①A、因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,故A错误; B、因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,故B正确; C、若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,不可能出现NO2的百分含量不变的情况,故C错误; D、在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,反应是放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,故D正确;故选BD, ②保持温度体积不变,向上述平衡体系中再通入一定量的NO2,相当增大压强,平衡正向移动,故答案为:增大; ③以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,二氧化氮在负极失电子发生氧化反应,元素化合价升高为+5价,氧化物为N2O5,反应的电极反应为:NO2+NO3﹣﹣e﹣=N2O5; 【点评】本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用,化学平衡的影响因素分析化学平衡移动原理的应用,平衡常数计算判断,原电池原理的应用和电极反应书写,题目难度中等.  
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考点分析:
相关试题推荐

X、Y、Z、M、Q、R是6种短周期元素,其原子半径及主要化合价如表:

元素代号

X

Y

Z

M

Q

R

原子半径/nm

0.160

0.143

0.102

0.089

0.074

0.037

主要化合价

+2

+3

+6,﹣2

+2

﹣2

+1

(1)Y在元素周期表中的位置是              

(2)X、Y、Q各自形成简单离子,其中离子半径最大的是              (填离子符号).

(3)Q和R按原子个数比1:1组成的化合物甲,是一种“绿色”氧化剂.

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①甲的电子式是           

②空气阴极法电解制备甲的装置如图所示.在碱性溶液中,将空气中的氧气还原得到甲和稀碱的溶液,则图中直流电源的a是          极.

 

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如图是中学化学某些物质之间的相互转化关系,已知A是种常见的液态化合物,C、D、G、H均为单质,G、H形成的合金是当前使用量最大的一种合金,B是黑色固体.

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(1)A与H反应的化学方程式为                

(2)若D与C反应可得到A,则F的化学式可能为                 

(3)以Pt为电极,由I、D以及NaOH溶液组成原电池,则D应通入到           (填“正”或“负”)极,另一电极上的电极反应式为                

 

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反应N2O4(g)NO2(g)△H=+57kJ•mol﹣1,在温度为T时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.下列说法正确的为(   

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A.A、C两点的反应速率:v(A)>v(C)

B.A、C两点气休的颜色:A深,C浅

C.B点正逆反应速率:v(正)>v(逆)

D.A、C两点气休的平均相对分子质量:A>C

 

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固体粉末X中可能含有K2S03、KAlO2、MgC12,Na2C03中的一种或几种.为确定该固体粉末的成分,做如下实验:①溶于水后,无明显现象;②取固体X进行下列实验,实验过程及现象如下:

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根据上述实验,以下说法正确的是(   

A.气体I可能为SO2和CO2的混合物

B.沉淀3一定为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物

C.固体粉末X中一定有Na2C03,可能有KA102

D.固体粉末X中一定有K2SO3和KA102

 

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为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(   

 

被提纯的物质

除杂试剂

分离方法

A

NH4Cl溶液(FeCl3

NaOH溶液

过滤

B

乙酸乙醋(乙酸)

KOH溶液.水

分液

C

CO2(CO)

CuO粉末

通过灼热的CuO粉末

D

SiO2(Al2O3

NaOH溶液

过滤

A.A    B.B    C.C    D.D

 

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