氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。（1）上图是1 mol NO

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

（1）上图是1 mol NO₂气体和1 mol CO气体反应生成CO₂气体和NO气体过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：；
已知：N₂ (g)+2NO₂ (g)

4NO(g) △H=+292.3kJ·mol^—1，
则反应： 2NO(g)+2CO(g)

N₂(g)+2CO₂(g) 的△H= ；
（2）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20 mol NO₂和5 mol O₂发生反应： 4NO₂(g)+O₂(g)

2N₂O₅(g)；已知体系中n(NO₂)随时间变化如下表：

t(s)	0	500	1000	1500
n(NO₂)(mol)	20	13.96	10.08	10.08

①写出该反应的平衡常数表达式：K=            ，已知：K₃₀₀⁰_C＞K₃₅₀⁰_C，则该反应是         反应(填“放热”或“吸热”)；
②反应达到平衡后，NO₂的转化率为       ，若要增大NO₂的转化率，可采取的措施有
A．降低温度
B．充入氦气，使体系压强增大
C．再充入NO₂
D．再充入4 mol NO₂和1 mol O₂
③图中表示N₂O₅的浓度的变化曲线是        ，用O₂表示从0~500s内该反应的平均速率v=              。

答案

（1）NO₂(g)+ CO(g)=CO₂(g)+NO(g) △H=－234kJ·mol^—1 （2分）
－760.3kJ·mol^—1 （2分）（2）c²(N₂O₅)/ [c⁴(NO₂) ·c(O₂)] （1分）放热（1分）
49.6% （2分） AD（2分） C （1分） 0.00151 mol·L^—1·s^—1（1分）

解析

试题分析：（1）该反应的焓变△H=E₁﹣E₂=134KJ/mol﹣368KJ/mol=﹣234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=﹣234kJ•mol^﹣1，
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ•mol^﹣1 ①
2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=﹣112.3kJ•mol^﹣1 ②
NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=﹣234kJ•mol^﹣1③根据盖斯定律，②+③×2﹣①，得化学方程式为：2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H=（﹣112.3kJ•mol^﹣1）+（﹣234kJ•mol^﹣1）×2﹣（+180kJ•mol^﹣1）=﹣760.3kJ•mol^﹣1，故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=﹣234kJ•mol^﹣1；﹣760.3kJ•mol^﹣1；（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方之积除以反应物的浓度系数次方之积，所以K=

；升高温度平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡向吸热的方向移动，所以逆反应吸热，则正反应放热，故答案为：

；放；②根据表格可知1000S时反应达到平衡，已反应的NO₂为：20mol﹣10.08mol=9.92mol，NO₂的转化率为

×100%=49.6%；再通入一定量氮气，没有引起体系中4NO₂（g）+O₂（g）⇌2N₂O₅（g）各物质浓度的变化，所以平衡不移动，转化率不变，故答案为：49.6%；不变；③因反应物的浓度在减少，生成物的浓度再增加，根据方程式可知O₂是NO₂的反应速率的

，N₂O₅和NO₂的反应速率的

，则a为NO₂的变化曲线；c为N₂O₅的变化曲线，d为氧气的变化曲线，0～500s内反应的平均速率v（NO₂）=

=6.04×10^﹣3mol/（L•s），v（O₂）=v（NO₂）×

=1.51×10^﹣3mol/（L•s），故答案为：c；1.51×10^﹣3mol/（L•s）．

举一反三

请用适当的化学用语填空。
（1）Na₂CO₃水解的离子方程式：                               ；
（2）H₂S电离方程式：                                        ；
（3）AlCl₃水解的离子方程式：                                 ；
（4）在25℃、101 kPa下，l g甲烷完全燃烧生成CO₂和液态水时放热55．6 kJ热量，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：                               ；
（5）碱性氢氧燃料电池的两极电极方程式
负极：                               ；
正极：                               。
（6）写出NaHCO₃溶液中的离子浓度关系
c(H⁺)+c(Na⁺)=                               ；
c(Na⁺)=                               。

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Ⅰ．沿海地区有着丰富的海水资源，海水中主要含有Na^＋、K^＋、Ca²^＋、Mg²^＋、Cl^－、SO₄²^－、Br^－、CO₃²^－、HCO₃^－等离子。合理利用资源和保护环境是可持续发展的重要保证。

（1）海水经过处理后可以得到无水氯化镁，无水氯化镁是工业制取镁的原料。试写出电解熔融氯化镁制取金属镁的化学反应方程式。
（2）某化工厂生产过程中会产生含有Cu²^＋和Pb²^＋的污水。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，根据下列数据，你认为投入（选填“Na₂S”或“NaOH”）效果更好。

难溶电解质	Cu(OH)₂	CuS	Pb(OH)₂	PbS
K_sp	4．8×10^－20	6．3×10^－36	1．2×10^－15	1．0×10^－28

（3）火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO₂会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：

①天然海水的pH≈8，试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因（任写一个）。
②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO₂吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。

请你根据图示实验结果，就如何提高一定浓度含硫烟气中SO₂的吸收效率，提出一条合理化建议：   。
③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H₂SO₃、HSO₃^－等分子或离子，使用氧气将其氧化的化学原理是                  （任写一个化学方程式或离子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是                        。
Ⅱ．能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式
①2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(l)

H＝－570kJ/mol；
②H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)

H＝－242kJ/mol；
③C(s)+1/2O₂(g)＝CO(g)

H＝—110．5kJ/moL；
④C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)

H＝—393．5kJ/moL；
⑤CO₂(g)+2H₂O(g)＝2CH₄(g)+2 O₂(g)

H＝+890kJ/moL
回答下列问题
（1）上述反应中属于吸热反应的是               。
（2）H₂的燃烧热为△H＝               。
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。已知C(s) + H₂O(g)＝H₂(g)+ CO(g)

H＝akJ/moL；则a＝；该反应的熵

S 0(选填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能

G＝

H—T

S，当

G＜0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行__________________。
（4）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是。

A．负极的电极反应式为：CO+O^2—―2e^-＝CO₂
B．工作时电极b作正极，O^2—由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

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甲醇是一种重要的可再生能源，工业上可用CO和H₂合成。
（1）已知：CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g) △H＝—283 kJ·mol^—1
CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g) ＋2H₂O(l) △H＝—725kJ·mol^—1
若要求得CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)的△H，还需要知道反应（用化学方程式表示）的焓变。
（2）在Cu₂O/ZnO做催化剂的条件下，将CO(g)和H₂(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH₃OH(g)，反应过程中，CH₃OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图。

根据题意回答下列问题：
①反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝       ；
升高温度，K值          （填“增大”、“减小”
或“不变”）。
②在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝                。
③若其它条件不变，对处于Z点的体系，将体积压缩至原来的1/2，达到新的平衡后，下列有关该体系的说法正确的是           。
a．氢气的浓度与原平衡比减少        b．正、逆反应速率都加快
c．甲醇的物质的量增加              d．重新平衡时n(H₂) /n(CH₃OH)增大
④据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂有利于维持Cu₂O的量不变，原因是：                                  （写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明）。

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2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)

2CO₂(g)+ N₂(g)。△H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是（填代号）。
（下图中υ_正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO₂(g)

N₂O₄(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的热化学方程式：                                    。
（3）用NH₃催化还原NO_X也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH₃作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），
反应原理为：NO(g) +NO₂(g)+2NH₃(g)

2N₂(g) + 3H₂O(g)。

①该反应的△S    0，△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(p_B)代替物质的量浓度(c_B)也可以表示平衡常数（记作K_P），
则上述反应的K_P＝                。
③以下说法正确的是                 。
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为                        。

（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO₂）可用尿素〔CO(NH₂)₂〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO₂体积比为1:1）的质量为___________g。

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氮是地球上含量丰富的—种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，
减少N 的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

(1)上图是1molNO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式________________________________________；
又知：N₂(g)+ O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180kJ/mol；2NO(g)+O₂(g)＝2NO₂(g) △H＝－112.3kJ/mol，则反应2NO(g)+2CO(g)

N₂(g)+ 2CO₂(g)的△H＝_______________；
(2)一定温度下，在2L密闭容器中NO₂和O₂可发生下列反应：4NO₂(g) + O₂(g)

2N₂O₅(g)。已知体系中n(NO₂)随时间变化加下表：

t(s)	0	500	1000	1500
n(NO₂)(mol)	20	13.96	10.08	10.08

①写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________，己知：K₃₀₀_℃＞K₃₅₀_℃，则该反应是______热反应。
②反应达到平衡后，NO₂的转化率为________________，此时若再通入一定量氮气，则NO₂的转化率将___________（填“增大”、“减小”、“不变”）；
③图中表示N₂O₅的浓度的变化曲线是____，用O₂表示从0～500 s内该反应的平均速率v＝________。

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 （1）上图是1 mol NO