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CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1。該反應可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃時，分別將0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密閉容器中發(fā)生反應，測得有關數(shù)據如下表：

實驗
編號
溫度
時間/min
0
10
20
40
50
1
130 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
2
180 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
 
0.15
 
(1)開展實驗1和實驗2的目的是______________________________。
(2)180 ℃時，反應到40 min，體系________(填“是”或“否”)達到平衡狀態(tài)，理由是__________________________；
CH4的平衡轉化率為________。
(3)已知130 ℃時該反應的化學平衡常數(shù)為6.4，試計算a的值。(寫出計算過程)
(4)一定條件下，反應時間t與轉化率α(NO2)的關系如圖所示，請在圖像中畫出180 ℃時，壓強為p2(設壓強p2>p1)的變化曲線，并做必要的標注。

(5)根據已知求算：ΔH2＝________。
CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2

　(1)探究溫度對反應速率和化學平衡的影響
(2)是　溫度升高，反應速率加快，高溫下比低溫下更快達到平衡狀態(tài)，對比實驗1可確定40 min時反應已經達到平衡狀態(tài)　70%
(3)       CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
c0/mol·L－1:  0.50    a          0     0      0
Δc/mol·L－1:  0.40   0.80       0.40   0.40    0.80
c平/mol·L－1:  0.10  a－0.80     0.40    0.40    0.80
則：＝6.4，解得a＝1.2
答：a的值為1.2
(4)

(5)－1 160 kJ·mol－1

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知甲和乙在溶液中的轉化關系如圖所示：。請回答下列問題：
(1)若甲是10電子的陽離子，乙是堿性氣體。1 mol乙通入足量強酸溶液中與H＋反應，反應過程中的能量變化如圖。寫出乙的一種用途________________。該反應的熱化學方程式為___________________________。

(2)若甲是CO2，用CO2和NH3反應可以合成尿素，合成尿素的反應分為如下兩步。
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)H2NCOONH4(l)(氨基甲酸銨)　ΔH1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)(尿素)　ΔH2
在一體積為0.5 L的密閉容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，實驗測得反應中各組分的物質的量隨時間的變化如圖Ⅰ所示。

①已知總反應的快慢由慢的一步決定，則合成尿素總反應的快慢由第________步反應決定。
②反應進行到10 min時測得CO2的物質的量如圖Ⅰ所示，則前10 min用CO2表示的第一步反應的速率為________。
③第二步反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如圖Ⅱ所示，則ΔH2________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應為：Fe2O3（s）＋3CO（g）??2Fe（s）＋3CO2（g）
ΔH＝a kJ·mol－1。
（1）已知：①Fe2O3（s）＋3C（s，石墨）=2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1；
②C（s，石墨）＋CO2（g）=2CO（g）　ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。則a＝________。
（2）冶煉鐵反應的平衡常數(shù)表達式K＝________，溫度升高后，K值________（填“增大”、“不變”或“減小”）。
（3）在T ℃時，該反應的平衡常數(shù)K＝64，在2 L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質，反應經過一段時間后達到平衡。

 
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
 
①甲容器中CO的平衡轉化率為________。
②下列說法正確的是________（填字母）。
a．若容器內氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態(tài)
b．增加Fe2O3的量，可以提高CO的轉化率
c．甲容器中CO的平衡轉化率大于乙的平衡轉化率
d．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2∶3
（4）采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕。下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液。
①在a、b、c裝置中能保護鐵的是________（填字母）。
②若用d裝置保護鐵，X極的電極材料應是________（填名稱）。

（5）25 ℃時有關物質的溶度積如下：Ksp[Mg（OH）2]＝5.61×10－12，Ksp[Fe（OH）3]＝2.64×10－39。25 ℃時，向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，當兩種沉淀共存且溶液的pH＝8時，c（Mg2＋）∶c（Fe3＋）＝________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

為了提高資源利用率，減少環(huán)境污染，化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業(yè)鏈，如圖所示。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理，請從原理上解釋粉碎的作用：_______________________________________；
已知氯化爐中反應氯氣和焦炭的理論用料物質的量比為7∶6，則氯化爐中的還原劑化學式是_________________________________________________。
(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)    ΔH＝－641  kJ·mol－1
②2Mg(s)＋TiCl4(s)=2MgCl2(s)＋Ti(s)   ΔH＝－512 kJ·mol－1
則Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝________。
(3)Ar氣通入還原爐中并不參與反應，通入Ar氣的作用是_________________________________________________________________。
(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO32—＋6H2O，該電池中正極上的電極反應式為____________________________________________。
工作一段時間后，測得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
請回答：
(1)根據以上數(shù)據，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：_______________________________。
(2)比較反應熱數(shù)據可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖
并據此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。

請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是________________________________________________________。
(3)將煤轉化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點___________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

當前環(huán)境問題是一個全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、污染性氣體NOx、SOx等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機問題。
（1）二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應制備CH3OH和H2O的化學方程式為                。
（2）在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質硫。已知：
①C（s）＋O2（g）=CO2（g） ΔH1＝－393．5 kJ·mol－1
②CO2（g）＋C（s）=2CO（g） ΔH2＝+ 172．5 kJ·mol－1
③S（s）＋O2（g）=SO2（g） ΔH3＝－296．0 kJ·mol－1
請寫出CO與SO2反應的熱化學方程式             。
（3）硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-889．6 kJ·mol-1  ①
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） ΔH=+67．7 kJ·mol-1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮氣的熱化學方程式是              。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內容的節(jié)能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求，依靠理論知識做基礎。試運用所學知識，解決下列問題：
（1）已知某反應的平衡表達式為：它所對應的化學反應為：_____________________________
（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8 kJ/mol
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5 kJ/mol
③CO（g）+ H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3 kJ/mol
總反應：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH="__________" ，
二甲醚（CH3OCH3）直接作燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點，若電解質為酸性，該電池的負極反應為_____________________________。
（3）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）  H2（g）+CO2（g），該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
該反應的正反應方向是_________反應（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進行，設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為：________。
（4）從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。對反應  N2O4（g） 2NO2（g） △H>0，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是___________。

A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
E．A、C兩點的化學平衡常數(shù)：A＞C
（5）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時，將m mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，向該溶液滴加n L氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中水的電離平衡將______（填”正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為_______mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2X10-5 mol·L-1）
（6）某科研單位利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如右圖，電極為多孔的材料能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸．

①溶液中H+的移動方向由______ 極到______極；（用A、B表示）
②B電極的電極反應式為__________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放，還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產品。
（1）有科學家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相關熱化學方程式如下：6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H="-76.0" kJ·mol一1
①上述反應中每生成1 mol Fe3O4，轉移電子的物質的量為_______mol。
②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1，則反應：3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
（2）在一定條件下，二氧化碳轉化為甲烷的反應如下：CO2(g)+4 H2 (g)  C H4 (g)+2 H2O(g)，向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃時發(fā)生上述反應，達到平衡時各物質的濃度分別為CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。則CO2的平衡轉化率為________。300 ℃時上述反應的平衡常數(shù)K=____________________。200℃時該反應的平衡常數(shù)K=64.8，則該反應的△H_____(填“＞’’或“<”)O。
（3）華盛頓大學的研究人員研究出一種方法，可實現(xiàn)水泥生產時CO2零排放，其基本原理如
圖所示:

①上述生產過程的能量轉化方式是____________________。
②上述電解反應在溫度小于900℃時進行，碳酸鈣先分解為CaO和CO2，電解質為熔融碳酸鈉，則陽極的電極反應式為___________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2013年12月2日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空，進一步向廣寒宮探索�！伴L征三號甲”是三級液體助推火箭，一、二級為常規(guī)燃料，常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ．常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應釋放的能量更大（兩者反應生成氮氣和氟化氫氣體）。
已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = －543kJ·mol－1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol－1
H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = －242kJ·mol－1
請寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密閉容器內，800 ℃時反應：
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
 
(1) 已知：K800℃>K1000℃，則該反應的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率為__________。
（2)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。
a．容器內顏色保持不變                  b． 2v逆(NO)＝v正(O2)
c．容器內壓強保持不變                  d．容器內密度保持不變
（3）為使該反應的速率增大，提高NO的轉化率，且平衡向正反應方向移動應采取的措施有          。
（4）在上述條件下，計算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K＝______________。
（5）在上述條件下，若開始通入的是0.2 mol  NO2氣體，達到化學平衡時，則NO2的轉化率為       。

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