中国气象局的数据显示，2013年全国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成份为：生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等。用CH4可以消除汽车尾气中氮

题文

中国气象局的数据显示，2013年全国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成份为：生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等。
（1）用CH₄可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(l) △H＝－955 kJ/mol
2NO₂(g)＝N₂O₄(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的热化学方程式                  。
（2）已知：CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)  △H＝－41kJ/mol，某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入2.0molCO(g)和2.0molH₂O(g)，在tmin时达到平衡，测得放出了32.8kJ热量，则tmin内用H₂表示的平均反应速率为        ，由此可知在该温度下反应CO₂(g)＋H₂(g)

CO(g)＋H₂O(g)的化学平衡常数为        。相同条件下，向同一密闭容器中充入1.0molCO₂和1.0molH₂反应达到平衡后，吸收的热量为      kJ。
（3）碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺主要有以下三步
①向Al₂(SO₄)₃溶液中投入粉末状石灰石，生成碱式硫酸铝[Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃]溶液。
②碱式硫酸铝吸收SO₂，Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃+3SO₂＝Al₂(SO₄)₃·Al₂(SO₃)₃，请写出Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃与过量烧碱溶液反应的化学方程式                    。
③将Al₂(SO₄)₃·Al₂ (SO₃)₃氧化成Al₂(SO₄)₃，可选用氧化剂为         （填代号）A．浓硫酸B．KMnO₄溶液C．5%的H₂O₂溶液D．空气该步反应的目的是                              。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）CH₄(g)+N₂O₄(g) = N₂(g) +2H₂O(l) + CO₂(g) △H=" —898.1" kJ/mol
（2）

mol/( L·min)   2.25    24.6
（3）Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃+3H₂O+10NaOH=4Na[Al(OH)₄]+3Na₂SO₄；C D；生成Al₂(SO₄)₃循环使用。

解析

(1) 将①式H₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(l) △H＝－955 kJ/mol 减去②式2NO₂(g)＝N₂O₄(g)  △H＝－56.9 kJ/mol.整理可得：CH₄(g)+N₂O₄(g) = N₂(g) +2H₂O(l) + CO₂(g) △H=" —898.1" kJ/mol 。（2）由方程式可以看出：每生成1mol的H₂，放出热量41kJ。现在放出热量32.8kJ，则产生H₂的物质的量为32.8÷41=0.8mol。因此在tmin用H₂表示的平均反应速率为v(H₂)=Δc/Δt=0.8mol÷2L÷tmin=

mol/( L·min). (2) 对于反应CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)来说， 当反应达到平衡时，c(CO)=c(H₂O)=(2.0-0.8)mol÷2L=0.6mol/L ;c(CO₂)=c(H₂)=0.8mol÷2L=0.4mol/L;该反应的化学平衡常数

而反应 CO₂(g)＋H₂(g)

CO(g)＋H₂O(g)是CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)的逆反应。该反应的化学平衡常数为

.在相同条件下，向同一密闭容器中充入1.0molCO₂和1.0molH₂。假如反应达到平衡时产生的CO为xmol,则水蒸气也是xmol,未反应的CO₂(g)和H₂(g)的物质的量都是(1.0-x)mol.

.解得x=0.6mol.因此反应达到平衡后，吸收的热量为0.6mol×41kJ/mol=24.6kJ.(3)因为Al₂(SO₄)₃、Al₂O₃都能与NaOH发生反应。因此Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃与过量烧碱溶液反应就可以看作是Al₂(SO₄)₃、Al₂O₃的混合物与NaOH溶液发生的反应。该反应的化学方程式为:Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃+3H₂O+10NaOH=4Na[Al(OH)₄]+3Na₂SO₄.③将Al₂(SO₄)₃·Al₂ (SO₃)₃氧化成Al₂(SO₄)₃时选择的氧化剂不能引入新的杂质离子，或者引入的杂质离子容易除去。根据题目提供的试剂可选择绿色氧化剂5%的H₂O₂溶液或空气。因此选项为C D。该步反应的目的是将Al₂(SO₄)₃·Al₂ (SO₃)₃氧化成Al₂(SO₄)₃，以达到物质的循环利用，提高经济效益。₂的反应原理等知识。

考点

据考高分专家说，试题“中国气象局的数据显示，2013年全国平均.....”主要考查你对 [质量守恒定律 ]考点的理解。

质量守恒定律

质量守恒定律：

参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。
化学反应前后，各种原子种类、数目、质量都不改变。
任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

质量守恒定律的本质：

原子是物质质量的最小承担者。故在化学反应中，只要各种原子总数保持不变，则总质量保持不变。所以，质量守恒定律也就等价于元素守恒。

质量守恒定律的适用范围：

①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化；
②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒；
③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应；
④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量

质量守恒定律的应用:

(1)根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。
(3)据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。
(4)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。