用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574 kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1 160 kJ·mol1
若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為______kJ。
1.60 NA(或1.6 NA) 173.4
將兩熱化學方程式相加得
2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1734 kJ·mol1
可以看出2×22.4 L CH4被氧化轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為16 NA,放出熱量1 734 kJ.故4.48 L轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為1.6 NA,放出熱量173.4 kJ。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在101 kPa和298 K時,有關反應的熱化學方程式有:
H2(g)+O2(g)===H2O(g)   ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)   ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
下列說法錯誤的是(  )
A.H2燃燒生成1 mol H2O(g)時,放出241.8 kJ的熱量
B.O2前面的表示參加反應的O2的分子數(shù)目
C.燃燒熱是以在101 kPa時,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量定義的,則 H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知膽礬溶于水時溶液溫度降低,室溫下將1mol無水硫酸銅制成溶液時放出熱量為Q1 kJ,又知膽礬分解的熱化學方程式為:CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q2 mol·L則Q1和Q2的關系為(  )
A.Q1<Q2B.Q1>Q2C.Q1=Q2D.無法確定

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣反應為
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol1
以上反應達到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號)
A.升高溫度B.增加碳的用量C.加入催化劑D.用CO吸收劑除去CO
(2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol1,則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的焓變ΔH=________。
(3)CO與H2在一定條件下可反應生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。甲醇是一種燃料,可利用甲醇設計一個燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,該電池負極反應式為______________________________________。
若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液,設有0.01 mol CH3OH完全放電,NaCl足量,且電解產(chǎn)生的Cl2全部逸出,電解前后忽略溶液體積的變化,則電解結(jié)束后所得溶液的pH=________。
(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下數(shù)據(jù):
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所
需時間/min
H2O
CO
H2
CO
 
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通過計算求出該反應的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應的某一條件,反應進行到t min時,測得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收,反應的離子方程式為(用一個離子方程式表示)_________________________
(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應原理為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1。實驗室模擬化工生產(chǎn),分別在不同實驗條件下反應,N2濃度隨時間變化如圖甲所示。

請回答下列問題:
①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為________________________________。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高,其他條件相同,請在圖乙中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃燒放出大量的熱,可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式                                          。
(2) 將兩個石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池。其負極電極反應式是:                             。
(3)某同學利用甲烷燃料電池設計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置(如下圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時間不變色。下列說法中正確的是      (填序號)

A.電源中的a一定為正極,b一定為負極
B.可以用NaCl溶液作為電解液
C.A、B兩端都必須用鐵作電極
D.陰極發(fā)生的反應是:2H+ + 2e= H2
(4)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積
為2L的恒容密閉容器中,進行反應:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
1
2
0.4
1
 
①實驗1中,以v (H2)表示的平均反應速率為              。
②實驗3跟實驗2相比,改變的條件可能是                 (答一種情況即可)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

甲醇是一種可再生的優(yōu)質(zhì)燃料,用途廣泛,研究其作用具有廣闊前景。
(1)已知在常溫常壓下,測得反應的反應熱如下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)  2CO2(g) +4H2O(g)  ?H1= -1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g)  2CO2(g)   ?H2=-566.0 kJ/mol
CH3OH不完全燃燒生成CO和氣態(tài)水的熱化學方程式是       。
(2)工業(yè)上生產(chǎn)甲醇的反應如下:CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g)+ H2O(g)   ?H = -49 kJ/mol
在某溫度下,容積均為1 L的A、B兩個容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫恒容。容器B中經(jīng)10 s后達到平衡。達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表:
容器
A
B
反應物投入量
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)
反應能量變化
放出αkJ熱量
吸收19.6 kJ熱量
 
①從反應開始至達到平衡時,容器B中CH3OH的平均反應速率為       。
②該溫度下,B容器中反應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值為       。
③α=       。
④下列措施能使容器A中甲醇的產(chǎn)率增大的是       。
a.升高溫度                b.將水蒸氣從體系分離
c.用更有效的催化劑        d.將容器的容積縮小一半
(3)我國科學院化學研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

① 該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為       。
② 該電池正極的電極反應式為       

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科目:高中化學 來源:不詳 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(zhì)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
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1
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:不詳 題型:填空題

氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。
(1)已知:①=mol
=mol 
=mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式                      。
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于下列反應:

①一定條件下的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如圖a。則          (填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三點處對應平衡常數(shù)()的大小關系為          ;

②100℃時,將1 mol 和2 mol 通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應,能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是            (填序號)。
a.容器的壓強恒定
b.單位時間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 molH2
c.容器內(nèi)氣體密度恒定
d.
如果達到平衡時的轉(zhuǎn)化率為0.5,則100℃時該反應的平衡常數(shù)K=           。
(3)某實驗小組利用CO(g)、、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置,則該電池負極的電極反應式為            。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在298 K、1.01×105 Pa下,將22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ的熱量。已知在該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應放出y kJ的熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為(  )
A.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x)kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2x-y)kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1
D.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(8x-2y)kJ·mol-1

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