高中化學(xué)專(zhuān)題15化學(xué)能與熱能

專(zhuān)題15化學(xué)能與熱能

一、選擇題

i.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()

A.已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)AH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定

B.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)NH\C(s)+l/2O2(g)=CO(g)KHr,則

C.已知2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)AH=-483.6kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ/mol

D.放熱過(guò)程(AH<0)或燧增加(AS>0)的過(guò)程一定是自發(fā)的

【答案】B

【解析】A.已知R石哭，s)=C(金剛石，$)AH>0,石黑能量小于金剛石，則金剛石比石器活潑，石黑比

金剛石穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；B.己知ZasKXMgAZOCh儂△%、2Qs)-O2(g)=2CO(g)AH2,一氧化碳轉(zhuǎn)化為

二氧化碳是放熱過(guò)程；蛤變包含負(fù)號(hào)，則故B正確；C.氫氣的燃燒熱是值Imd氫氣完全燃

燒生成液態(tài)水放出的熱量，單位是kTmol,氣態(tài)水不是穩(wěn)定氧化物，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)△G=ZkH-T-ZkS<0

時(shí)，皮應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)△HVO,AS>0時(shí)，△(^△出廣△SVO,一定能自發(fā)進(jìn)行，而△H>0,AS<0

時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行，AH>。，AS>0sJjAH<0,ASVO能否自發(fā)進(jìn)行，取決于反應(yīng)的溫度，故D錯(cuò)誤；故

選B。

【題型】選擇題

【難度】容易

2.已知通常情況下，ImolC(石墨)完全燃燒生成CO2氣體時(shí)放熱393.5KJ,ImolCO氣體

完全燃燒生成CO2氣體時(shí)放熱283.0KJ。下列說(shuō)法正確的是()

A.石墨燃燒生成CO氣體的熱化學(xué)方程式為：

2c(石墨)+C)2(g)=2CO(g)AH=-110.5kJ/mol

B.C(石墨)不完全燃燒，生成CO2和CO兩種氣體時(shí)，可放熱283.0kJ

C.C(石墨)和CO2(g)反應(yīng)生成CO(g)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

D.若金剛石的燃燒生成CO2氣體放出的熱量大于石墨，則石墨變成金剛石的變化是放熱反

應(yīng)

【答案】C

【】

A、石墨、一氧化碳的燃燒熱分別是393.5kJ?mo「和283.0KJ?mo「，石墨燃燒的熱化學(xué)方程

式為(1)C(s,石墨)+。2(g)=CO2(g)AHl=-393.5kJ/mol；一氧化碳燃燒的熱化學(xué)方

程式為(2)CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，(1)-(2)

得C(石墨)+1/202(g)=CO(g)△H=-110.5kJ?mo『,即2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)

△H=-221kJ?mori,A錯(cuò)誤；B、Imol石墨不完全燃燒生成CO2和CO,無(wú)法計(jì)算生成CO2

和CO各自物質(zhì)的量，無(wú)法計(jì)算具體反應(yīng)熱，B錯(cuò)誤；C、石墨燃燒的熱化學(xué)方程式為(1)

C(s,石墨)+O2(g)=CC>2(g)△Hl=-393.5kJ/mol；一氧化碳燃燒的熱化學(xué)方程式為(2)

CO(g)+l/2O2(g)=C02(g)△H2=-283.0kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，(1)-(2)x2得C(s,

1

石墨)+CO2(g)=2C0(g)△H=+172,5kJ?mor,反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，C正確；D、金剛石的

燃燒放熱大于石墨的燃燒放熱，根據(jù)能量守恒，可知金剛石的能量比石墨能量高，所以石墨

轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸枰鼰幔珼錯(cuò)誤；答案選C。

【題型】選擇題

【難度】容易

3.反應(yīng)A(g)+2B(g)==C(g)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如下圖所示。下列相關(guān)說(shuō)法正確

的是()

能■/

kJ/nwl

A.正反應(yīng)活化能大于逆反應(yīng)活化能

B.曲線b表示使用催化劑后的能量變化

C.由圖可知該反應(yīng)的熔變△H=+91kJ/mol

D.反應(yīng)中將氣體A換為固體反應(yīng)，其他條件不變，反應(yīng)放出熱量大于91kJ

【答案】B

【解析】

A.據(jù)圖分析，正反應(yīng)活化能低于逆反應(yīng)的活化能，故A錯(cuò)誤；B.催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，所以曲

線b表示使用了催化劑的能量變化，故B正確；C.A+正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能

^19KJ.mol-510KJ/mol-9IKJ/mol,故C錯(cuò)誤；D.固態(tài)A所含能量比氣態(tài)A低，反應(yīng)中將氣體A換為固

體反應(yīng)，其他條件不變，反應(yīng)放出熱量小于更0,故D錯(cuò)誤；故選B。

【題型】選擇題

【難度】一般

4.已知常溫常壓下，N三N鍵的鍵能是946kJ/mohN-H鍵的鍵能是391kJ/mohH-H鍵

的鍵能是436kJ/mol.現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)容積相同的定容密閉容器，在常溫下：①向密閉容

器甲中通入lmolN2和3m0IH2,達(dá)到平衡時(shí)放出熱量QjkJ.②向密閉容器乙中通入0.5mol

N2和1.5molH2，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q2kJ.則下列關(guān)系式正確的是()

A.92>QI>2Q2B.92=QI<2Q2C.QI=2Q2=92D.QI=2Q2<92

【答案】A

在反應(yīng)N2+3H2^^2NH3中，斷裂3molH-H鍵，ImolN三N鍵共吸收的能量為：

3x436kJ+946kJ=2254kJ,生成21noiNH3,共形成6molN-H鍵，放出的能量為：

6x391kJ=2346kJ,吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成2moiNH3放出

的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ,所以生成ImolNH?放出的熱量為46KJ,即N2(g)+3H2

(g)-2NH3(g),AH=-92kJkJ/mol,①向密閉容器甲中通入ImolN2和3mol用，達(dá)到平衡

時(shí)，氫氣和氮?dú)獠荒芡耆D(zhuǎn)化；達(dá)到平衡時(shí)放出熱量QikJ小于92KJ；②假定0.5molN2和

L5molH2完全反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為：92kJx=46kJ,由于合成氨是可逆反應(yīng)，故

反應(yīng)物不能完全反應(yīng)，所以放出的熱量Q2小于46kJ,反應(yīng)②可以建成恒壓下與反應(yīng)①的等

效平衡，此時(shí)放出的熱量反應(yīng)②是反應(yīng)①的一半，然后反應(yīng)②進(jìn)行擴(kuò)大容器，減小壓強(qiáng)，平

衡逆向移動(dòng)，放出的熱量減少，所以QI>2Q2，綜上所述可知：92>QI>2Q2，故選A。

點(diǎn)睛：本題不僅考查了反應(yīng)熱的概念，還同時(shí)考查了可逆反應(yīng)，等效平衡等概念，綜合性較

強(qiáng)，考生只有在準(zhǔn)確理解上述概念的基礎(chǔ)上，才能準(zhǔn)確作答。化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收

能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式計(jì)算分別吸收和放出的能量，以此計(jì)算反應(yīng)熱，

熱化學(xué)方程式的系數(shù)和婚變成正比，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全。

【題型】選擇題

【難度】一般

5.一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOJ的污染。已知：

①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CC)2(g)+2H2O(g)AHi=-574kJ-mol-1

1

②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CC)2(g)+2H2O(g)AH2=-1160kJ-moP

下列敘述正確的是。

1

A.CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-867kJ-moP

B.CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反應(yīng)熱為AH3,則反應(yīng)中放出

AH3>AHi

C.若0.2molCH4還原NO2至N2,則反應(yīng)中放出的熱量一定為173.4kJ

D,若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCR還原NO2至N2,整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子1.6mol

【答案】A

【解析】

A.已知：①飆(g)(g)MNO(g)*COj(g)”取O(g)AHi-574kJ-md1,②飆(g)+4NO

(g)=2N2(g)V6(g)+2坨0(g)△H2=116flkJ-moP,根據(jù)蓋斯定律，(①地)+2可得：5(g)

+2N6(g)=N2(g)SO：(g)+2H2O(g)&H=867kJ-mol-i,故A正確；B.液態(tài)水的能量比氣態(tài)水的

能量低，生成液態(tài)水放出的熱量更多，貝I：CH4(g)VNCh(g)=4NO(g)我0(g)42坨。(1)AH3V

△Hi,故B錯(cuò)誤；C.發(fā)生反應(yīng)：CH4^2NQ2=N2(g)-05+240,反應(yīng)放出的熱量與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān),

水的狀態(tài)不確定，反應(yīng)中放出的熱量不一定為173.4kJ,故C錯(cuò)誤；D.發(fā)生反應(yīng)：CH1^2NO2=N2(g)

+CO2+2H2。,甲烷物質(zhì)的量為O.lmol,反應(yīng)中C元素化合價(jià)由-4價(jià)升高為X,故轉(zhuǎn)移電子為O.imolx8=0.8nid,

故D錯(cuò)誤，故選A。

【題型】選擇題

【難度】一般

6.據(jù)報(bào)道，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了利用太陽(yáng)能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過(guò)程的能量

【答案】B

【解析】

A.水的分解為吸熟反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，與圖不符，故A錯(cuò)；B.加入催化劑反應(yīng)

熱不變，并且圖象符合反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，故B正確；C.化學(xué)反應(yīng)一定伴隨著能量變化，

反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量不相等，故C錯(cuò)；D.加入催化劑降低反應(yīng)的活化能，圖象不符合，故D

錯(cuò)；故選B。

【題型】選擇題

【難度】一般

7.最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)

程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下:

■

狀態(tài)I狀態(tài)［1狀態(tài)?

?表示C。表示O勿勿R表示催化劑

下列說(shuō)法正確的是

A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)

B.在該過(guò)程中，CO斷鍵形成C和O

C.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的co2

D.狀態(tài)I—狀態(tài)III表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程

【答案】c

【】

A、根據(jù)能量一反應(yīng)過(guò)程的圖像知，狀態(tài)I的能量高于狀態(tài)III的能量，故該過(guò)程是放熱反

應(yīng)，A錯(cuò)誤；B、根據(jù)狀態(tài)I、n、in可以看出整個(gè)過(guò)程中CO中的C和O形成的化學(xué)鍵沒(méi)

有斷裂，B錯(cuò)誤；C、由圖ni可知，生成物是CO2,具有極性共價(jià)鍵，c正確；D、狀態(tài)1一

狀態(tài)III表示CO與O反應(yīng)的過(guò)程，D錯(cuò)誤。答案選C。

【題型】選擇題

【難度】一般

8.從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的斷裂和生成物的化學(xué)鍵的

形成過(guò)程。

已知鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵N三NN—HH—H

鍵能(kJ/mol)942391b

反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-93kJ-molL試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算b數(shù)值:

A.551B.437C.558D.160

【答案】B

【解析】

1

N2(g)+3H}(g)2NH3(g)△H=942kbmol-bkbmoHx3_391kJ?md-ix6=-93kymori,b=437,

故答案為B。

【題型】選擇題

【難度】一般

9.由反應(yīng)物X分別轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.由X—Z反應(yīng)的AH<0B.由X—Y反應(yīng)的AH=E5-E2

C.增大壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率

【答案】A

[]A.由圖象可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即由反應(yīng)

的△!!<(),故A正確；B.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，由X-Y反應(yīng)的△H=E3-E2，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2X(g)=3Y(g),該反應(yīng)是氣體系數(shù)和增加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆

向移動(dòng)，不利于提高Y的產(chǎn)率，故C錯(cuò)誤；D.由B分析可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高

溫度，平衡逆向移動(dòng)，Z的產(chǎn)率降低，故D錯(cuò)誤；故選A。

【題型】選擇題

【難度】一般

10.鐵系氧化物材料在光催化、電致變色、氣敏傳感器以及光電化學(xué)器件中有著廣泛的應(yīng)用

和誘人的前景。實(shí)驗(yàn)室中可利用FeCC)3和為原料制備少量鐵紅，每生成160g固體鐵紅

放出130kJ熱量，則下列有關(guān)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()

A.2FeCC)3+I/2O2=Fe2()3+2CO2△H=-130kJ/mol

B.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=+260kJ/mol

C.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=+130kJ/mol

D.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol

【答案】D

[】160g鐵紅的物質(zhì)的量為Imol,每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量，則熱化學(xué)方程式

為4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol,答案選D。

【題型】選擇題

【難度】一般

11.關(guān)于下列各圖的敘述，正確的是()

1

A.甲表示也與。2發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中的能量變化，則H2的燃燒熱為483.6kJ.mor

B.乙表示恒溫恒容條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)2NO2(g)=N2O4(g)中，各物質(zhì)的濃度與其消耗

速率之間的關(guān)系，其中交點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)

C.丙表示A、B兩物質(zhì)的溶解度隨溫度變化情況，將A、B飽和溶液分別由tJC升溫至t2℃

時(shí)，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)A=B

D.丁表示常溫下，稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時(shí)，溶液pH隨加水量的變化，則同濃度

的NaA溶液的pH大于NaB溶液

【答案】C

【解析】A.燃燒熱是指Imol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，圖中是2moi氫氣反應(yīng)生成氣

態(tài)水，故A錯(cuò)誤；B.圖中二氧化氮和四氧化二氮?dú)鈶B(tài)都是從0開(kāi)始，橫坐標(biāo)向右表示濃度增大縱坐標(biāo)向

上表示物質(zhì)消耗速率快，A點(diǎn)表示反應(yīng)速率相等，不能確定平衡狀態(tài)，如果達(dá)到平衡狀態(tài)，則二者消耗速

率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比即應(yīng)該等于2:1,此時(shí)才能夠達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C.將A、B飽和溶

液分別由h七升溫至上七時(shí)兩溶液中溶質(zhì)和溶劑的量都不會(huì)改變二者h(yuǎn)七溶解度相同即濃度相同，所以

t2℃時(shí)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，故C正確；D.pH相同的兩種酸，稀釋相同的倍數(shù)，pH變化

大的酸的酸性強(qiáng)，變化小的酸的酸性弱，則HA是強(qiáng)酸，HB是弱酸，酸越弱，對(duì)應(yīng)的酸根

離子水解程度越大，堿性越強(qiáng)，pH越大，所以則同濃度的NaA溶液的pH小于NaB溶液，

故D錯(cuò)誤；答案為C。

【題型】選擇題

【難度】一般

12.CO(g)+H20(g)H2(g)+C02(g)AH<0,在其他條件不變的情況下，下

列說(shuō)法正確的是()

A.加入催化劑，改變了反應(yīng)的途徑，反應(yīng)的AH也隨之改變

B.改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變

C.升高溫度，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量不變

D.若在原電池中進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量不變

【答案】B

【解析】A.加入催化劑，改變了反應(yīng)的途徑，但是不能改變反應(yīng)的皿；A錯(cuò)誤；B.該反應(yīng)的反應(yīng)前后

為體積不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變；B正確；C.升高溫度，反應(yīng)速率

加快，平衡左移，反應(yīng)放出的熱量減少；來(lái)C錯(cuò)誤；源:D.若在原電池中進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量減少，會(huì)

有化學(xué)能變?yōu)殡娔芎蜔崮?；D錯(cuò)誤；

【題型】選擇題

【難度】一般

13.反應(yīng)A+B-€分兩步進(jìn)行:①A+BTX,②X—C,反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示,Ei表示

反應(yīng)A+B-X的活化能。下列有關(guān)敘述不正確的是()

B.反應(yīng)A+B—C的△H=ErE2

C.E2表示反應(yīng)C—X的活化能

D.X是反應(yīng)A+B-C的中間產(chǎn)物

【答案】B

【】A、A+B的總能量小于X的總能量，此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即AH＞。，故說(shuō)法正確；B、

1

A+B總能量大于C,此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H=-(E1-E2)kJ-mor,故說(shuō)法錯(cuò)誤；C、C-X,

E2表示活化能，故說(shuō)法正確；D、根據(jù)圖像，X是中間產(chǎn)物，故說(shuō)法正確。

【題型】選擇題

【難度】一般

14.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放

出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和Oz(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化，下列說(shuō)法中

正確的是()

\放出能量

吸收能量\2x632kj/mol

946kj/mol吸收能量

498kj/mol

此?和。亂)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化

A.1molN2(g)和1mol02(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ

B.NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水

C.在1L的容器中發(fā)生反應(yīng)，10min內(nèi)用減少了1mol,因此10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率

為v(NO)=0.1mol/(L-min)

D.1molN2(g)和1molC)2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量

【答案】D

【解析】A.蛤變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量，M0=2NO,

△H=06KI；mol+498KJ/ni&2x632KJ，n⑹=180KJ，m&,反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.一氧化氮不能和氫

氧化鈉反應(yīng)，不是酸性氧化物，故B錯(cuò)誤：C.在1L的容器中發(fā)生反應(yīng)，10min內(nèi)助減少了1mol,10min

內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(N2)=O.lmol/(Lmin),則v(NO)=<k2moL{Lmin),故C錯(cuò)誤；D.依據(jù)A計(jì)算可知反

應(yīng)是吸熱反應(yīng)，依據(jù)能量守恒，1molN/g)和1皿>16(的具有的總能蚩小于2moiNO(宜具有的總能量，故

D正確；答案為Do

【題型】選擇題

【難度】一般

15.通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

1

①太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H20(1)=2也(g)+O2(g)AH^SVl.ekJmol

1

②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH2=131.3kJ.mol

③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH3=206.1kJ-mor'

A.反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)

C.反應(yīng)③使用催化劑，公氏減小

D.反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)的AH=74CkLmo「i

【答案】D

【解析】

試題分析：A一反應(yīng)①中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.反應(yīng)②AH2=13L3kJ-moH,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B

項(xiàng)錯(cuò)誤;C使用催化劑不能改變反應(yīng)的始終態(tài)，不能改變化學(xué)反應(yīng)的焙變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Dj艮據(jù)蓋斷定律:③-②

得反應(yīng)飆@劉(s)+2H2(g)的AH=74.8kLmoH,D項(xiàng)正確；答案選D。

【題型】選擇題

【難度】一般

二、非選擇題

16.火力發(fā)電廠釋放出的大量NONOx、SO?、CO?會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、

脫硫和脫碳等處理，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等目的。

⑴脫硝：利用甲烷催化還原NOX；

1

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH1=-574kJ-mor

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH2=-1160kJ-mol"

甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為。

(2)脫硫：①某種脫硫工藝將廢氣處理后可獲得硫酸鏤和硝酸鏤，物質(zhì)的量濃度相等的硫

酸鏤溶液和硝酸鏤溶液，前者的。網(wǎng)出+)與后者的c(NH4+)的關(guān)系是o

A.大于2倍B,等于2倍C.介于2倍與2倍之間D.小于1倍

②25℃時(shí)pH均為4的硝酸鏤溶液和稀硝酸中由水電離出的氫離子濃度分別為5、C2,則

5與C2的比值等于o

(2)脫碳：廢氣中的C02轉(zhuǎn)化為甲醇(CH3OH)可用于制作甲醇燃料電池(結(jié)構(gòu)如圖)，質(zhì)子

交換膜左右兩側(cè)的溶液均為IL2moi1-咱2s。4溶液.電極c上發(fā)生的電極反應(yīng)式為,當(dāng)

電池中有Imole-發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為—g(假設(shè)反應(yīng)物a、b耗盡，忽略

氣體的溶解)。

【答案】CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

6+

△H=-867kJ/molA10CH3OH+H2O-6e=CO2t+6H12g

試題分析：(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；

(2)①鏤根濃度越大水解程度越??；

②水解促進(jìn)水的電離，酸抑制水的電離；

（3）負(fù)極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為02yH+“s2H2。，按照電極反應(yīng)式計(jì)算。

解析：（D①照?M皎②乂小即高傘⑥口也用）AHi=574kLmH

②CH4（g）+4NO（或=2N23+<X>2（g）+2H2O（g）AH：-1160kTmol1

根據(jù)蓋斯定律可知（①+②）-2即得到甲烷直接將NQ還原為N2的熱化學(xué)方程式為即

CH^g）+2NO2（g）=N2（g）4CO2（g）+2H2O（g）AH=867kJ.mol;

（2）①物質(zhì)的量濃度相等的硫酸鍍?nèi)芤汉拖跛徼F溶液，前者的水解程度小于后者，則前者4NH4+）大于后

者的o（NH/）的2倍，答案選A。

②硝酸鍍水解促進(jìn)水的電離，6=104moll,稀醴酸抑制水的電離，Q-C（OH）=10-1*

XL=l（yi。moLL,因此則q與0的比值等于10士10-10=106；

（3）根據(jù)電子流向可知電解c是負(fù)極，通入甲釀，負(fù)極反應(yīng)式為CHsOH+HzdfieWQ2T+6H+;當(dāng)轉(zhuǎn)移Imol

電子時(shí)，左側(cè)質(zhì)量減輕l/6xl2g=2g,還要有ImolH嗨過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè)，質(zhì)量減少1g,正極反應(yīng)式為

2Hq,右側(cè)質(zhì)量增加32gxl/4=8g,加上轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的lgH+,因此左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為

8g+lg+2g-t-lg=12go

【題型】填空題

【難度】一般

17.氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物有多種方法。

（1）可利用甲烷催化還原氮氧化物。已知：

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

CH4（g）+4N0（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）AH=-1160kJ/mol

則CHKg）將N02（g）還原為N2（g）的熱化學(xué)方程式是0

（2）NH3催化還原氮氧化物（SCR）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。發(fā)生

180P

的化學(xué)反應(yīng)是：2NH3（g）+NO（g）+NC）2（g）噬病2N2（g）+3H2O（g）AH<0。為提高氮氧化物的

轉(zhuǎn)化率可采取的措施是（一條即可）O

（3）汽車(chē)尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）、催化劑三2co2（g）+N2（g）。AH<0

①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式

②若該反應(yīng)在綃熱、但容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到h時(shí)刻

達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填代號(hào)）。

后

》

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)

W(NO

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n(CO

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t】

水溶液

sCh

Na2

>

—LIT

O：-

*N

--5

NO

n

反應(yīng)

I

反應(yīng)

如下:

應(yīng)過(guò)程

化物反

化氮氧

IO2氧

利用C

(4)

若

是。

方程式

化學(xué)

應(yīng)H的

1,反

+2HC

HNO

NO+

===

+HO

+C1O

2NO

式是

方程

化學(xué)

I的

反應(yīng)

3