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燃煤的煙道氣和汽車尾氣是造成近年來肆虐全國各地霧霾天氣的原因之一.
(1)用CH4催化還原氮氧化物.已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=a kJ/mol
欲計算反應CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反應熱△H2,則還需要查找一個化合反應的反應熱△H3,當反應中各物質化學計量數之比為最簡整數比時,△H3=b kJ/mol,則該反應的熱化學方程式為
 
.據此計算出△H2=
 
kJ/mol(用含a和b的式子表示).
(2)用活性炭還原法處理可消除氮氧化物污染.向密閉的真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計)加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下發生反應:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g).現測得反應進行到不同時間段各物質的濃度如下:

濃度/mol/L

時間/min
NON2CO2
01.0000
100.580.210.21
200.400.300.30
300.400.300.30
則T1℃時該反應平衡常數為
 
(保留兩位小數).
(3)在一定條件下,科學家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產生的H2合成甲醇,其過程如圖一所示:

①15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱堿性,上述合成線路中用作CO2吸收劑.用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因:
 

②以甲醇燃料電池做電源,用如圖二所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中,發現溶液逐漸變渾濁,原因是(用相關的電極反應式和離子方程式表示):
 
 
考點:熱化學方程式,化學電源新型電池,化學平衡建立的過程
專題:基本概念與基本理論
分析:(1)根據蓋斯定律解答本題;
(2)20min-30min反應達到平衡,圖表中平衡濃度,依據平衡常數的概念計算得到;
(3)①氨基結合水電離平衡中的氫離子,促進水電離平衡正向進行,氫氧根離子濃度增大,溶液顯堿性;
②根據電解池的工作原理和雙水解原理知識來回答.
解答: 解:(1)已知反應  CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=a kJ/mol   ①
                  CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H2  ②
根據蓋斯定律可知,將
 ①- ②
2
可得:
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H3=
H1-△H2   
2
=bkJ/mol    
而△H1=a kJ/mol,故可解得△H2=( a-2b)kJ/mol,
故答案為:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H3=bkJ/mol;a-2b;
(2)20-30min反應達到平衡狀態,C(s)+2NO(g)?N2 (g)+CO2 (g),各物質的平衡濃度為:c(CO2)=c(N2)=0.3mol/L、c(NO)=0.4mol/L,反應的平衡常數為:K=
C(CO2)?C(N2)
C2(NO)
=
0.3×0.3
0.42
=0.56,故答案為:0.56;   
(3)①乙醇胺水溶液呈弱堿性是取代基氨基結合氫離子,使溶液中的氫氧根離子濃度增大,反應的離子方程式為:HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
故答案為:HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
②在電解池中,金屬鋁為陽極,發生電極反應:Al→Al3++3e-,鋁離子會和碳酸氫根離子之間發生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳,即Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,溶液逐漸變渾濁,故答案為:Al→Al3++3e-;Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑.
點評:本題是一道考查學生有關電化學和熱化學知識的綜合題目,要求學生具有分析和解決問題的能力,難度較大.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下列各組物質,前者是混合物,后者是純凈物的是(  )
A、膽礬 玻璃
B、汽油 液氯
C、石油 鹽酸
D、干冰 鋁熱劑

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列有關族的敘述正確的是(  )
A、IA族全是金屬元素
B、元素周期表中有7個主族,7個副族,一個0族,一個Ⅷ族
C、元素周期表中第ⅡA族與第ⅢA族相鄰
D、所有族元素最外層電子數等于族序數

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科目:高中化學 來源: 題型:

A、B、C、D是四種常見單質,其對應元素的原子序數依次增大,其中B、D屬于常見金屬,余均為常見化合物,J是一種黑色固體,I的濃溶液具有還原性,A-J的所有物質之間有如下的轉化關系(部分反應產物省略):
(1)B元素和C元素的簡單離子半徑大小關系是
 
(用離子符號表示);
(2)將氮元素與C形成的化合物NC3加入水中產生使紅色石蕊試紙變藍的氣體,寫出該反應的化學方程式
 

(3)由E的飽和溶液滴入沸水中形成透明液體,再將此液體裝入U型管,并在U型管的兩端插入電極,接通直流電,在陽極端可觀察到的現象是
 

(4)將適量J加入酸化的H2O2的溶液中,J溶解生成它的+2價離子,該反應的離子方程式是
 

(5)向含有0.1mol G的溶液中滴加5mol/L的鹽酸溶液,得到沉淀3.9g,則加入鹽酸的體積可能為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

2005年的諾貝爾化學獎頒給了在烯烴復分解反應研究方面做出突出貢獻的3位化學家.烯烴復分解反應實現了在一定條件下烯烴中碳碳雙鍵兩邊基團的換位.
如:2CH2=CHCH2CH3
催化劑
CH2=CH2+CH3CH2CH=CHCH2CH3
又已知:兩個醛分子在一定條件下可以先發生加成反應,后發生消去反應:

現僅以丙烯為有機原料,經過下列反應可以分別合成重要的化工原料F和K,以F和K為原料可合成一種鏈狀高分子化合物M,其化學組成為(C12H20O4n

回答下列問題:
(1)反應①的反應類型是
 

(2)反應⑥、⑦中有一反應是與HCl加成,該反應是
 
(填反應編號),設計這一步反應的目的是
 

(3)物質M的結構簡式為:
 

(4)寫出下列反應的化學方程式:反應⑧:
 
;反應⑩:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某研究性學習小組在網上收集到如下信息:鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒.他們對鈉在CO2氣體中燃燒后的產物中的白色物質進行了如下探究:
【實驗】將燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO2的集氣瓶中,鈉在其中繼續燃燒,反應后冷卻,瓶底附著黑色顆粒,瓶壁上粘附著白色物質.
【提出假設】假設1:白色物質是Na2O,假設2:白色物質是Na2CO3
假設3:
 

【設計實驗方案.驗證假設】該小組對燃燒后的白色產物進行如下探究:
實驗方案實驗操作實驗現象結論
方案1取少量白色物質于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入無色酚酞試液溶液變成紅色白色物質為Na2O
方案2①取少量白色物質于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入過量的CaCl2溶液出現白色沉淀
③靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現象
【思考與交流】
(1)甲同學認為方案1得到的結論不正確,其理由是
 

(2)乙同學認為方案2得到的結論正確,白色物質為
 

(3)通過方案1和方案2的實驗,你認為上述三個假設中,
 
成立.你的理由是
 

(4)鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為
 

(5)丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉.你是否同意丙同學的觀點,并簡述理由:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

如圖1,用惰性電極電解由四種都為元素周期表原子序數前10號元素組成的A溶液,在兩電極區域分別得到B、C、D、E四種氣體.它們之間在一定條件下反應流程如圖2所示.其中F、D中原子核外電子總數相等,E是常見的導致溫室效應的氣體.常溫下,在F中先通足量E氣體,再通足量D氣體,生成一種與A元素組成相同的物質G.上述反應流程沒有其他物質參與.





(1)寫出G中的化學鍵類型
 
,E的電子式
 

(2)寫出上述反應流程中生成A的離子反應方程式
 

(3)寫出D在純凈C中燃燒的化學反應方程式
 

(4)通常情況下,D極易溶于F中,其原因①
 
;②
 

(5)往G的飽和溶液中通入E也能制得A,寫出該反應的化學方程式
 

(6)寫出該題中電解A溶液反應的總離子方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

科學家發現C60分子由60個碳原子構成,它的形狀像足球(圖丙),含有鍵,因此又叫足球烯.1991年科學家又發現一種碳的單質--碳納米管,是由六邊環形的碳原子構成的具有很大表面積管狀大分子(圖丁),圖甲、圖乙分別是金剛石和石墨的結構示意圖.圖中小黑點均代表碳原子.
(1)金剛石、石墨、足球烯和碳納米管四種物質互稱為
 
,它們在物理性質上存在較大的差異.
(2)由圖乙石墨的晶體結構中,推算每個正六邊形平均所占有的C原子數與C-C鍵數之比為
 

(3)在金剛石的網狀結構中,含有共價鍵形成的碳原子環,其中最小的環上有
 
個碳原子(填數字),每個碳原子上的任兩個C-C鍵的夾角都是
 
 (填角度).
(4)燃氫汽車之所以尚未大面積推廣,除較經濟的制氫方法尚未完全解決外,還需解決H2的貯存問題,上述四種碳單質中有可能成為貯氫材料的是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列反應的離子方程式正確的是(  )
A、Ca(HCO32溶液與足量NaOH溶液反應:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
B、氫氧化鐵與足量的氫溴酸溶液反應:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C、向100mL 1mol/L FeBr2溶液中通入0.5mol Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
D、等物質的量的Ba(OH)2與NH4HSO4在稀溶液中反應:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

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