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简答题 (16分)I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(g)???? △H=" -574" kJ·mol-l?
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)?????? △H=" -1160" k J·mol-l
③H2O(g)=H2O(1)??? △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式____???。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
(1)由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)-CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(a)与温度、压强的关系如图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K=____?????;
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA????tC(填 “>”、“<”或“=”)。
(2)日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?
??CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示(实线)。
①若改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变可能是???????,曲线II对应的实验条件改变可能是____??。
②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。

III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图:电解池中两极材料均为碳棒,在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。

①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式??????????????,投料时必须满足n(KOH):n(MnO2)??????????????。
②阳极的电极反应为???????????????????。
③B物质是??????????(填化学式),可以循环使用的物质是???????????(填化学式)。
简答题 (16分)I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(g)???? △H=" -574" kJ·mol-l?
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)?????? △H=" -1160" kJ·mol-l
③H2O(g)=H2O(1)??? △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式____???。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
(1)由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)-CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(a)与温度、压强的关系如图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K=____?????;
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA????tC(填 “>”、“<”或“=”)。
(2)日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?
??CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示(实线)。
①若改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变可能是???????,曲线II对应的实验条件改变可能是____??。
②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。

III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图:电解池中两极材料均为碳棒,在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。

①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式??????????????,投料时必须满足n(KOH):n(MnO2)??????????????。
②阳极的电极反应为???????????????????。
③B物质是??????????(填化学式),可以循环使用的物质是???????????(填化学式)。
本题答案:28.(16分)Ⅰ、 CH4(g)+2NO2(g) = N2
本题解析:
试题分析:Ⅰ:(1)将方程式(①+②+③×4)/2得CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O的方程式,故△H=(-574 -1160-44.0×4)/2= -955 kJ·mol-1;Ⅱ:(1)①A点时CO的转化率为50%,转化量为5mol,故平衡时CO、H2、CH3CH2OH、H2O的物质的量分别为5mol、10mol、2.5mol、2.5mol,平衡浓度分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,代入平衡常数表达式K=
=0.25;②C点的温度高,反应速率快,达到平衡所用的时间短;(2)①曲线Ⅰ和实线相比较,加快了反应速率,平衡向左移动了,故为升高温度;虚线Ⅱ和实线相比较,反应速率加快,平衡向右移动了,故为加压;②甲醇的物质的量从零开始逐渐增大,达到平衡状态时氢气消耗6mol,生成甲醇2mol,以后甲醇的物质的量不再发生变化了;Ⅲ①由题目信息可得通过二氧化锰和KOH、氧气在熔融条件下生成K2MnO4,结合原子守恒和氧化还原方程式的配平方法写出化学方程式;当KOH和二氧化锰之比为2:1时恰好完全反应,当在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4,需保持碱性环境,故两者物质的量之比大于2:1;②阳极MnO42-失去电子发生氧化反应生成MnO4- ,故为MnO42-?- e-?=? MnO4- ;③阴极氢离子得电子生成氢气,同时生成氢氧化钾,氢氧化钾可以循环使用。
本题所属考点:【反应速率与平衡的有关计算】
本题难易程度:【一般】
Every one is witty for his own goal. 为达到自己的目标,人人都很聪明。