(2014届湖南省益阳市高三下学期模拟考试理综化学试卷）为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气
(2014届湖南省益阳市高三下学期模拟考试理综化学试卷）为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染，人们采取了很多措施。（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g) 2CO 2 (g)+ N 2 (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t 1 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CH 4 催化还原NO X 可以消除氮氧化物的污染。已知：CH 4 (g)+2NO 2 (g)＝N 2 (g)＋CO 2 (g)+2H 2 O(g) △H＝－867 kJ/mol ①2NO 2 (g) N 2 O 4 (g) ΔH＝－56.9 kJ/mol ②H 2 O(g) ＝ H 2 O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol ③写出CH 4 催化还原N 2 O 4 (g)生成N 2 和H 2 O(l)的热化学方程式： 。（3）用NH 3 催化还原NO X 也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH 3 作还原剂，烟气以一定的流速通过催化剂，通过测量逸出气体中氮氧化物含量，从而可确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) +NO 2 (g)+2NH 3 (g) 2N 2 (g) + 3H 2 O(g)。 ①该反应的△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 ＝ 。（4）NO 2 、O 2 和熔融NaNO 3 可制作燃料电池，其原理见图，石墨I为电池的 极。 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NO 2 ）可用尿素〔CO(NH 2 ) 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、NO 2 体积比为1︰1）的质量为 g。
| （1）B D （各1分，共2分，选错不得分） （2）CH 4 (g)＋N 2 O 4 (g)=N 2 (g)＋2H 2 O(l)＋CO 2 (g) △H=" —898.1kJ/mol" （2分） （3）①<（2分） ②P(N 2 ) 2 P(H 2 O) 3 /P(NO)P(NO 2 )P(NH 3 ) 2 （2分） （4）负 （2分） NO 2 ＋NO 3 － －e － ＝N 2 O 5 （2分） （5）76g（2分） |
| （1）可逆反应达化学平衡状态时正逆反应速率不再变化，所以A错误；该物质的浓度在化学平衡时保持不变，所以K不再变化，B正确；对于恒容容器而言，各物质的物质的量不再改变，所以C错误；平衡时NO的质量分数不再改变，正确，所以答案选BD； （2）根据盖斯定律，目标方程式=①-②+③×2，所以CH 4 催化还原N 2 O 4 (g)生成N 2 和H 2 O(l)的热化学方程式为CH 4 (g)＋N 2 O 4 (g)=N 2 (g)＋2H 2 O(l)＋CO 2 (g) △H= —898.1kJ/mol； （3）据图可知，当反应达平衡后继续升温，脱氮率降低，说明升温，平衡逆向移动，所以正向是放热反应，△H<0；根据平衡常数的表达式，用平衡压强表示的平衡常数为K P ＝P(N 2 ) 2 P(H 2 O) 3 /P(NO)P(NO 2 )P(NH 3 ) 2 （4）在该反应中，二氧化氮中氮元素化合价升高，发生氧化反应，负极发生氧化反应，所以石墨I为电池的的负极，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，则Y是N 2 O 5 ，电极反应式为NO 2 ＋NO 3 － －e － ＝N 2 O 5 ； （5）NO和NO 2 与尿素〔CO(NH 2 ) 2 〕反应生成无污染物质是氮气、二氧化碳、水，化学方程式为 NO+NO 2 +CO(NH 2 ) 2 =2N 2 ＋2H 2 O＋CO 2 ，所以1 mol尿素能吸收NO和NO 2 的物质的量是1mol，其质量为76g。 |