12.甲烷可用氧化鐵作催化劑實(shí)現(xiàn)選擇性地催化脫硝.
氧化鐵催化機(jī)理如圖所示,有關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ•mol-1
(1)脫硝機(jī)理中第Ⅱ步的化學(xué)方程式為4Fe3O4+2NO=6Fe2O3+N2
(2)CH4脫硝(N0)生成N2和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2CH4(g)+2NO(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g),△H=-1960kJ•mol-1;.

分析 (1)依據(jù)氧化鐵催化機(jī)理圖可知脫硝機(jī)理中第Ⅱ步四氧化三鐵與一氧化氮反應(yīng)生成氧化三鐵和氮?dú)猓?br />(2)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
②CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ•mol-1;
②×2-①得:2CH4(g)+2NO(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g),依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;

解答 解:(1)依據(jù)氧化鐵催化機(jī)理圖可知脫硝機(jī)理中第Ⅱ步四氧化三鐵與一氧化氮反應(yīng)生成氧化三鐵和氮?dú),方程式?Fe3O4+2NO=6Fe2O3+N2,
故答案為:4Fe3O4+2NO=6Fe2O3+N2
(2)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
②CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ•mol-1;
②×2-①得:2CH4(g)+2NO(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g),△H,依據(jù)蓋斯定律△H=2△H2-△H1=-890kJ•mol-1×2-180kJ•mol-1
=-1960kJ•mol-1;
所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2CH4(g)+2NO(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g),△H=-1960kJ•mol-1;
故答案為:2CH4(g)+2NO(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g),△H=-1960kJ•mol-1

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原方程式、熱化學(xué)方程式書寫,明確反應(yīng)機(jī)理,熟悉蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法即可解答,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”簡(jiǎn)化表示.CH3-CH=CH-CH3可簡(jiǎn)寫為.有機(jī)物X的鍵線式為
(1)有機(jī)物Y是X的同分異構(gòu)體,且屬于芳香烴,Y在一定條件能發(fā)生聚合反應(yīng),寫出其化學(xué)方程式
(2)X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀的飽和烴Z,Z的一氯代物有2 種.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.Penguinone分子 所有碳原子不可能都在同一個(gè)平面上
B.1mol分別與足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反應(yīng),消耗這三種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為5 mol、3 mol、1 mol
C.醋酸和軟脂酸互為同系物,C5H12和C9H20也一定互為同系物
D.蛋白質(zhì)遇到醋酸鉛生成沉淀,加入大量的水,沉淀還可溶解

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列各項(xiàng)中,表達(dá)正確的是( 。
A.O原子的結(jié)構(gòu)示意圖B.CH4分子的比例模型
C.C2H2分子的結(jié)構(gòu)式CH≡CHD.N2分子的電子式

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列酸溶液在相同溫度下配制,其中pH值最小的是( 。
A.0.1mol/L鹽酸B.0.01mol/L鹽酸C.0.1mol/L醋酸D.0.01mol/L醋酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

1.以下是關(guān)于“外界因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響的實(shí)驗(yàn)研究”的課題,回答問(wèn)題:
(1)影響化學(xué)平衡因素的界定:化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的本質(zhì)原因是a.所以影響化學(xué)平衡因素可以從分析影響該原因的因素入手.
a.V(正)≠V(逆)      b.V(正)和V(逆)都增大     c.V(正)和V(逆)都減小
(2)研究的思路與方法
①研究對(duì)象的選擇:有以下可逆反應(yīng):
A.2NO2(g)?N2O4(g)+Q(Q>0)
B.FeCl3+3KSCN?Fe(SCN)3+3KCl+Q
其中,A適合于研究a、b、c對(duì)平衡的影響,B適合于研究a、b對(duì)平衡的影響.
a.濃度          b.溫度            c.壓強(qiáng)         d.催化劑
②研究方法:采用控制其它因素不變,改變其中一個(gè)因素的方法,并進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn).
(3)單一因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響的實(shí)驗(yàn)研究
a.濃度:將FeCl3與KSCN反應(yīng)后所得的混合液分為3等份,分別加入濃FeCl3溶液、濃KSCN溶液、NaCl固體,觀察現(xiàn)象.
現(xiàn)象:加入濃FeCl3溶液后的混合溶液紅色變深;加入濃KSCN溶液后混合溶液紅色變深;加入NaCl固體后,混合溶液紅色不變.
b.溫度:將密封并相互連通的盛有NO2的2個(gè)玻璃球,1個(gè)放入熱水中,另一個(gè)放入冷水中.現(xiàn)象:放入熱水中的球內(nèi)紅棕色變深;放入冷水中的球內(nèi)紅棕色變淺.
(4)實(shí)驗(yàn)研究(3)能得出的影響化學(xué)平衡移動(dòng)的原因是在其它條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),降低溫度,平衡向放熱方向移動(dòng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.生產(chǎn)中可用雙氧水氧化法處理電鍍含氰廢水,某化學(xué)興趣小組模擬該法探究有關(guān)因素對(duì)破氰反應(yīng)速率的影響(注:破氰反應(yīng)是指氧化劑將CN-氧化的反應(yīng)).
相關(guān)資料
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-兩種形式存在.
②Cu2+可作為雙氧水氧化法破氰處理過(guò)程中的催化劑;Cu2+在偏堿性條件下對(duì)雙氧水分解影響較弱,可以忽略不計(jì).
③[Fe(CN)6]3-較CN-難被雙氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越穩(wěn)定,越難被氧化.
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
在常溫下,控制含氰廢水樣品中總氰的初始濃度和催化劑Cu2+的濃度相同,調(diào)節(jié)含氰廢水樣品不同的初始pH和一定濃度雙氧水溶液的用量,設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn):
(l)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>初始pH廢水樣品體積/mLCuSO4溶液的體積/mL雙氧水溶液的體積/mL蒸餾水的體積/mL
為以下實(shí)驗(yàn)操作參考760101020
廢水的初始pH對(duì)破氰反應(yīng)速率的影響1260101020
雙氧水的濃度對(duì)破氰反應(yīng)速率的影響760102010
實(shí)驗(yàn)測(cè)得含氰廢水中的總氰濃度(以CN-表示)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示.

(2)實(shí)驗(yàn)①中20~60min時(shí)間段反應(yīng)速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1
(3)實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②結(jié)果表明,含氰廢水的初始pH增大,破氰反應(yīng)速率減小,其原因可能是初始pH增大,催化劑Cu2+會(huì)形成Cu(OH)2沉淀,影響了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-較中性和酸性條件下更穩(wěn)定,難以氧化(填一點(diǎn)即可).在偏堿性條件下,含氰廢水中的CN-最終被雙氧水氧化為HCO3-,同時(shí)放出NH3,試寫出該反應(yīng)的離子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(4)該興趣小組同學(xué)要探究Cu2+是否對(duì)雙氧水氧化法破氰反應(yīng)起催化作用,請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證上述結(jié)論,完成下表中內(nèi)容.(己知:廢水中的CN-濃度可用離子色譜儀測(cè)定)

實(shí)驗(yàn)步驟(不要寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.在NaCl溶液中滴加AgNO3溶液,反應(yīng)的離子方程式為:Cl-+Ag+=AgCl↓.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是(  )
A.NaAlO2溶液中通入過(guò)量的CO2:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+CO32-
B.NO2溶于水:3NO2+H2O=2H+$_{\;}^+$+2NO3-+NO
C.醋酸溶液與水垢中的Mg(OH)2反應(yīng):Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O
D.NaClO溶液中通入過(guò)量的SO2:ClO-+SO2+H2O=HClO+HSO3-

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同步練習(xí)冊(cè)答案