21.“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO、 A「直流1B NO2、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建 设美丽中国具有重要意义 质子交换膜 (1)已知:汽车尾气中的CO、NOx、碳氮化合物是大 气污染物。使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成 无毒物质 已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+1805k/ H O No Na so. N molK1(该反应的平衡常数) 2C(s)+02(g)=2C0(g)△H2=-221kJ/molK2( 同上) C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/molK3(同上) 写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式,以及该热化 学方程式的平衡常数K= (用K1、K2、K3表示) (2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为 2NO2+4C0÷4CO2+N2△H=-1200k/mole ①某温度下,在2L密闭容器中充入0. Imol no2和0.2mo1CO,此时容器的压强为1 个大气压,5秒时反应达到平衡时,容器的压强变为原来的29/30,则反应开始到 平衡时NO2的平均反应速率v(NO2)=mol/(L·s) ②若此温度下,某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为1mo/L、04mol/L 0lmol/L、amol/L,要使反应向逆反应方向进行,a的取值范围。 ③能使该反应的反应速率增大,且平衡向逆反应方向移动的是 A及时分离出CO2 B适当升高温度 C.减小容器体积使体系压强增大D.选择高效催化剂 (3)电化学降解NOz的原理如下图: ①电源的正极是 填A或B),阴极反应式为 ②若电解过程中转移了3mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差Am左-|△ m右为g 22.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息见下表: 元素相关信息 X的基态原子核外的三个能级上电子数相等 Y与X同周期,Y基态原子p能级的成对电子数与未成对电子数相等 z的单质是一种银白色活泼金属,在空气中燃烧后生成淡黄色的固体 向含W2+的溶液中滴加强碱,其白色氢氧化物在空气中迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 第6页,共24页
第 6 页，共 24 页 21. “绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、 NO2 −、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建 设美丽中国具有重要意义。 (1)已知：汽车尾气中的 CO、NOx、碳氮化合物是大 气污染物。使用稀土等催化剂能将 CO、NO 转化成 无毒物质。 已知：N2 (g) + O2 (g) = 2NO(g) △ H1 = +180.5kJ/ mol K1 (该反应的平衡常数) 2C(s) + O2 (g) = 2CO(g) △ H2 = −221kJ/mol K2 ( 同上) C(s) + O2 (g) = CO2 (g) △ H3 = −393.5kJ/mol K3 (同上) 写出NO(g) 与CO(g)催化转化成N2 (g)和CO2 (g)的热化学方程式______，以及该热化 学方程式的平衡常数K =______(用K1、K2、K3表示) (2)污染性气体NO2与 CO 在一定条件下的反应为： 2NO2 + 4CO ⇌ 4CO2 + N2 △ H = −1200kJ/mol。 ①某温度下，在 2L 密闭容器中充入0. lmol NO2和0.2mo1CO，此时容器的压强为 1 个大气压，5 秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的29/30，则反应开始到 平衡时NO2的平均反应速率v(NO2 ) =______mol/(L ⋅ s)。 ②若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为1mol/L、0.4mol/L、 0. lmol/L、a mol/L，要使反应向逆反应方向进行，a 的取值范围______。 ③能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是______。 A.及时分离出CO2 B.适当升高温度 C.减小容器体积使体系压强增大 D.选择高效催化剂 (3)电化学降解NO2 −的原理如下图： ①电源的正极是______ (填 A 或B)，阴极反应式为______。 ②若电解过程中转移了 3mol 电子，则膜两侧电解液的质量变化差| △ m左| − | △ m右|为______g。 22. X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息见下表： 元素 相关信息 X X 的基态原子核外的三个能级上电子数相等 Y Y 与 X 同周期，Y 基态原子 p 能级的成对电子数与未成对电子数相等 Z Z 的单质是一种银白色活泼金属，在空气中燃烧后生成淡黄色的固体 W 向含W2+的溶液中滴加强碱，其白色氢氧化物在空气中迅速变成灰绿色， 最后变成红褐色
(1)W位于周期表的第周期族,其基态原子最外层有个电子 (2)X的最简单氯化物分子呈型结构,Z在空气中燃烧生成的淡黄色的固体中 含有的化学键类型 (3)若将金属Z投入含WCl3的溶液中,发生反应的离子方程式为 (4)工业上冶炼W过程涉及以下两个热化学方程式: 1 W2Y3(S)+sXY(8)=5W3Y4(s)+=XY2(g)AH=-1573k]. mol-1 W3Y4()+XY(g)=3WY(s+XY2(g)AH=+6404k].mol-1 则反应W2Y3(S)+XY(g)=2WY(S)+XY2(g)的△H 23.氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用 (1)氨气是一种重要的化工原料,氨态氮肥是常用的肥料。 哈伯法合成氨技术的相关反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93kJ/mol 实际生产中,常用工艺条件:Fe作催化剂,控制温度773K、压强30×107Pa,原 料气中N2和H2物质的量之比为1:28。 ①合成氨技术是氮的固定的一种,属于(选填“大气固氮”、“生物固氮” “人工固氮”)。 ②合成氨反应常用铁触媒催化剂,下列关于催化剂的说法不正确的是 A.可以加快反应速率 B可以改变反应热 C.可以减少反应中的能耗D可以增加活化分子的数目 ③关于合成氨工艺的下列理解,正确的是 A.原料气中N2过量,是因N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率 B控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 C当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有 利于提高平衡转化率 D分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理, 以防止催化剂中毒和安全事故发生 (2)肼(N2H4是氮的氢化物之一,其制备方法可用次氯酸钠氧化过量的氨气。 ①次氯酸钠溶液显碱性,表示原理的离子方程式是 ②常温下,该水解反应的平衡常数为K=1.0×10-6molL-1,则1.0mol L-1 NaCIO溶液的pH= ③肼与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知:N2(g)+202(g=N2O40)△H=-195k·mol-1 N2H4()+02(g)=N2(g)+2H2O(g△H=-5342k·mol-1 请写出肼和N2O4反应的热化学反应方程式 (3)在NH4HCO3溶液中,反应NH4+HCO3+H2O=NH3H20+H2CO3的平衡常数 (已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO2的电离 平衡常数Ka1=4×10-7) 24.用化学知识填空: (1)丙烷通过脱氢反应可得丙烯。已知:①C3H2(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g)△ H1=+156.6 K]. mol-1 ②C3H6(g)=CH4(g)+C2H2(g)△H2=+324Kmol-1 第7页,共24页
第 7 页，共 24 页 (1)W位于周期表的第______周期______族，其基态原子最外层有______个电子． (2)X的最简单氯化物分子呈______型结构，Z 在空气中燃烧生成的淡黄色的固体中 含有的化学键类型______． (3)若将金属 Z 投入含WCl3的溶液中，发生反应的离子方程式为______． (4)工业上冶炼 W 过程涉及以下两个热化学方程式： W2Y3 (s) + 1 3 XY(g) = 2 3 W3Y4 (s) + 1 3 XY2 (g) △ H = −15.73kJ ⋅ mol −1 W3Y4 (s) + XY(g) = 3WY(s) + XY2 (g) △ H = +640.4kJ ⋅ mol −1 则反应W2Y3 (s) + XY(g) = 2WY(s) + XY2 (g)的△ H =______． 23. 氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用。 (1)氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料。 哈伯法合成氨技术的相关反应为：N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g) △ H = −93 kJ/mol 实际生产中，常用工艺条件：Fe 作催化剂，控制温度 773K、压强3.0 × 107 Pa，原 料气中 N2 和 H2 物质的量之比为 1：2.8。 ①合成氨技术是氮的固定的一种，属于______(选填“大气固氮”、“生物固氮” “人工固氮”)。 ②合成氨反应常用铁触媒催化剂，下列关于催化剂的说法不正确的是______。 A.可以加快反应速率 B.可以改变反应热 C.可以减少反应中的能耗 D.可以增加活化分子的数目 ③关于合成氨工艺的下列理解，正确的是______。 A.原料气中 N2 过量，是因 N2 相对易得，适度过量有利于提高 H2 的转化率 B.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 C.当温度、压强一定时，在原料气(N2 和 H2 的比例不变)中添加少量惰性气体，有 利于提高平衡转化率 D.分离空气可得 N2，通过天然气和水蒸气转化可得 H2，原料气须经过净化处理， 以防止催化剂中毒和安全事故发生 (2)肼(N2H4 )是氮的氢化物之一，其制备方法可用次氯酸钠氧化过量的氨气。 ①次氯酸钠溶液显碱性，表示原理的离子方程式是______。 ②常温下，该水解反应的平衡常数为K = 1.0 × 10−6 mol ⋅ L −1，则1.0 mol ⋅ L −1 NaCIO溶液的pH =______。 ③肼与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知：N2 (g) + 2O2 (g) = N2O4 (l) △ H = −19.5 kJ ⋅ mol −1 N2H4 (l) + O2 (g) = N2 (g) + 2H2O(g) △ H = −534.2 kJ ⋅ mol −1 请写出肼和 N2O4反应的热化学反应方程式______。 (3)在NH4HCO3溶液中，反应NH4 + + HCO3 − + H2O ⇌ NH3 ⋅ H2O + H2CO3的平衡常数 K =______。(已知常温下NH3 ⋅ H2O的电离平衡常数Kb = 2 × 10−5，H2CO3的电离 平衡常数Ka1 = 4 × 10−7 )。 24. 用化学知识填空： (1)丙烷通过脱氢反应可得丙烯。已知：①C3H8 (g) = CH4 (g) + C2H2 (g) + H2 (g) △ H1 = +156.6KJ⋅ mol −1 ②C3H6 (g) = CH4 (g) + C2H2 (g) △ H2 = +32.4KJ⋅ mol −1
则相同条件下,反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的△H= (2)0.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出445KJ的热量,写出甲 烷的燃烧热的热化学方程式 (3)请写出NH4C瑢液中各离子浓度的大小关系式 (4)常温下,Na2CO3溶液呈碱性,原因是 (用离子方程式表示) (5)①醋酸在水溶液中的电离方程式为 ②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是(填字母序 号)。 a滴加少量浓盐酸b微热溶液c加水稀释d加入少量醋酸钠晶体 25.“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题,而CO2的有效利用可以缓解温室效应, 解决能源短缺问题 (1)在新型纳米催化剂Na-Fe3O4,和HMCM-22的表面将CO2先转化为烯烃再转 化为烷烃,已知CO2转化为CO的反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H= +41k/mol 2 CO2(8)+6H2(8)=C2H4(8)+4H2O(8)4 H=-128kJ/mol 则CO转化为C2H4的热化学方程式为 (2)用氨水捕捉烟气中的CO2生成NH4CO3通常情况下,控制反应温度在35°C-40°C 范围内的原因 (3)有科学家提出可利用FeO吸收CO2,6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(S)+C(s)K1( 平衡常数),对该反应的描述正确的是 a生成1 mol Fe32O时电子转移总数为2NA b压缩容器体积,可增大CO2的转化率,c(CO2)减小 C恒温恒容下,气体的密度不变可作为平衡的标志 d.恒温恒压下,气体摩尔质量不变可作为平衡的标志 (4)CO2(g)+3H2(g=CH3OH(g)+H2O(g)△H,一定条件下,向2L恒容密闭容器 中充入1 molco2和3mo1H2在不同催化剂作用下发生反应I、反应I、反应Ⅱ,相 同时间内CO2的转化率随温度变化如图1所示 CO2转化率 1.0 rh 06 反应1 反应r; 反应 温度 100200300400500 n T 温度 ①活化能最小的为 填“反应I”、“反应Ⅱ”、“反应Ⅲ”)。 ②b点反应速率v(正)v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。 ③T温度下该反应的平衡常数(保留两位有效数字) ④CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示:则该反应为(放热反 第8页,共24页
第 8 页，共 24 页 则相同条件下，反应C3H8 (g) = C3H6 (g) + H2 (g)的△ H =______KJ ⋅ mol −1。 (2)0.5mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出 445KJ 的热量，写出甲 烷的燃烧热的热化学方程式______ (3)请写出NH4Cl溶液中各离子浓度的大小关系式：______ (4)常温下，Na2CO3溶液呈碱性，原因是______ (用离子方程式表示)。 (5)①醋酸在水溶液中的电离方程式为______。 ②下列方法中，可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是______(填字母序 号)。 a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液 c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体 25. “绿色”和“生态文明”是未来的发展主题，而CO2的有效利用可以缓解温室效应， 解决能源短缺问题； (1)在新型纳米催化剂 Na − Fe3O4，和HMCM − 22的表面将CO2先转化为烯烃再转 化为烷烃，已知CO2转化为 CO 的反应为CO2 (g) + H2 (g) = CO(g) + H2O(g)△ H = +41kJ/mol； 2 CO2 (g) + 6H2 (g) = C2H4 (g) + 4 H2O(g) △ H = −128kJ/mol 则 CO 转化为C2H4的热化学方程式为______。 (2)用氨水捕捉烟气中的CO2生成NH4CO3 .通常情况下，控制反应温度在35℃ − 40℃ 范围内的原因______。 (3)有科学家提出可利用 FeO 吸收CO2，6FeO(s) + CO2 (g) ⇌ 2Fe3O4 (s) + C(s) K1 ( 平衡常数)，对该反应的描述正确的是______ a.生成 1mol Fe3O4时电子转移总数为2NA b.压缩容器体积，可增大CO2的转化率，c(CO2 )减小 C.恒温恒容下，气体的密度不变可作为平衡的标志 d.恒温恒压下，气体摩尔质量不变可作为平衡的标志 (4)CO2 (g) + 3H2 (g ⇌ CH3OH(g) + H2O(g) △ H，一定条件下，向 2L 恒容密闭容器 中充入 1 molCO2和3mo1H2 .在不同催化剂作用下发生反应 I、反应 II、反应 II，相 同时间内CO2的转化率随温度变化如图 1 所示： ①活化能最小的为______(填“反应 I”、“反应 II”、“反应 III”)。 ②b点反应速率v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。 ③T4温度下该反应的平衡常数______(保留两位有效数字) ④CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图 2 所示：则该反应为______(放热反