Question

【題目】近年來，霧霾天氣成為我國華北地區乃至全國的環境問題之一。

Ⅰ汽車尾氣是空氣污染的重要原因。汽車尾氣凈化原理為：

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H <0。

(1)該反應的平衡常數表達式為____________________。

(2)在一恒容的絕熱容器(不與外界發生熱交換)中模擬上述反應。下面各示意圖正確且能說明反應在t1時刻達到平衡狀態的是__________。

Ⅱ煤燃燒產生的煙氣中含有大量硫、氮的氧化物，會引起嚴重的環境污染問題。

(1) 硫、氮的氧化物都會形成酸雨。為減少酸雨產生，下列措施中不可行的有_______(填序號)。

a.少用煤作燃料　 b.把工廠的煙囪加高　 c.燃料脫硫　

d.燃煤時鼓入足量空氣 e.開發新能源

(2)煤燃燒產生的氮的氧化物可以用CH4催化還原。已知：

CH4(g) + 2NO2(g) = N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H =－867kJ/mol

2NO2(g) = N2O4(g) △H =－56.9kJ/mol

H2O(l) = H2O(g) △H =+44kJ/mol

寫出CH4(g) 還原N2O4(g)生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程式________________。

Answer 1

【答案】 A、D b、d CH4(g) + N2O4(g) ==N2(g) +CO2(g) + 2H2O(l) △H =—898.1kJ/mol

【解析】I、(1)根據方程式可知該反應的平衡常數表達式為 K＝c2(CO2)×c(N2)/(CO2)×c(N2)/[c2(NO)×c2(CO)]。(2)A、該反應是放熱反應，隨著容器中溫度升高，平衡常數K逐漸減小，A正確；B、只有當n(CO)、n(H2)、n(CH3OH)不再改變時才能說明達到平衡狀態，B錯誤；C、反應在絕熱容器中進行，反應開始后盡管反應物濃度降低，但因為反應是放熱反應，所以容器中溫度升高，反應速率加快；反應后期隨著反應物濃度的降低，反應速率減慢，v（正）最大時并不能說明達到平衡狀態。只有當v（正）不再改變時，才能說明達到平衡狀態，C錯誤；D、因為開始時充入的是CO和H2，隨著反應進行CO的質量分數逐漸減小，當其不變時，說明達到平衡狀態，D正確。答案選AD；

Ⅱ、(1)a.少用煤作燃料可以減少酸雨產生，a正確；b.工廠的煙囪加高不能減少SO2排放，b錯誤；c.燃料脫硫可以減少酸雨產生，c正確；d.燃燒時鼓入足量空氣不能減少SO2排放，d錯誤；e.開發新能源可以減少酸雨產生，e正確，答案選bd；(2)已知：

①CH4(g)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-867kJ/mol

②2NO2(g)=N2O4(g) △H=-56.9kJ/mol

③H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol

依據蓋斯定律可知①－②－③×2即得到CH4(g)還原N2O2(g)生成N2(g)、CO2(g)、H2O(l)的熱化學方程式為CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g) △H=－898.1kJ·mol－1。