根據已知資訊，完成下列問題（1）汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一。壓縮天然氣（CNG）汽車的優點之一是利用催...

問題詳情：

根據已知資訊，完成下列問題

（1）汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一。壓縮天然氣（CNG）汽車的優點之一是利用催化技術能夠將NOx轉變成無毒的CO2和N2。

已知：①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1，

②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2。

則2CH4(g)＋4NO2(g)＝2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH3＝____（用ΔH1和ΔH2表示）。

（2）工業上用水煤氣法制*氣，

已知：①C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1，

②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝－483.6 kJ·mol－1。

則水煤氣法制*氣C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH3＝____kJ·mol－1。

（3）Cu2O是一種半導體材料，

已知：①Cu2O(s)＋1/2O2(g)＝2CuO(s) ΔH1＝－145 kJ·mol－1，

②CuO(s)＋H2(g)＝Cu(s)＋H2O(l) ΔH2＝－129 kJ·mol－1，

③H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1。

則反應2Cu(s)＋H2O(l)＝Cu2O(s)＋H2(g) ΔH4＝____kJ·mol－1。

（4）工業上由金紅石（TiO2）製取單質Ti，

已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，

②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1，

③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3＝＋141.0 kJ·mol－1。

則反應TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH4＝____kJ·mol－1。

（5）工業上用天然氣製備CH3OH。

已知：①CH4(g)＋O2(g)＝CO(g)＋H2(g)＋H2O(g) ΔH1＝－321.5 kJ·mol－1，

②CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) ΔH2＝＋250.3 kJ·mol－1，

③CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH3＝－90.0 kJ·mol－1。

則CH4(g)與O2(g)反應生成CH3OH(g)的熱化學方程式爲____。

（6）已知1mol N2H4(l)在O2(g)中燃燒，生成N2(g)和H2O(l)，放出622 kJ熱量，則N2H4(l)燃燒的熱化學方程式爲____。

（7）已知0.5mol CH4(g)完全燃燒，生成CO2(g)和H2O(l)時，放出445 kJ熱量，則CH4(g)燃燒的熱化學方程式爲____。

（8）NH3催化還原氮氧化物（SCR）技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。已知在300℃、Fe做催化劑時，在氨氣足量的情況下，煙氣中c(NO2)：c(NO)＝1：1時脫氮效果最佳，且生成1mol N2(g)反應放出的熱量爲Q kJ（Q＞0），此時對應的脫氮反應的熱化學方程式爲____。

【回答】

【*】ΔH1＋ΔH2＋131.3＋117.2－802CH4(g)＋O2(g)＝2CH3OH(g) ΔH＝－251.2 kJ·mol－1N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－622 kJ·mol－11/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH＝－445 kJ·mol－12NH3(g)+NO(g)+NO2(g)＝2N2(g)+3H2O(g) ΔH＝－2Q kJ·mol－1。

ΔH2＋2×ΔH3＝ -321.5＋250.3＋2×(-90)＝－251.2 kJ·mol－1，所以反應的熱化學方程式爲2CH4(g)＋O2(g)＝2CH3OH(g) ΔH＝－251.2 kJ·mol－1。

（6）1mol N2H4(l)在O2(g)中燃燒，生成N2(g)和H2O(l)，其方程式爲N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(l)，已知1mol N2H4(l)燃燒的放熱爲622 kJ，所以熱化學方程式爲：N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－622 kJ·mol－1。

（7）0.5mol CH4(g)應該與1mol O2(g)反應，生成0.5molCO2(g)和1molH2O(l)，放出445 kJ熱量，所以熱化學方程式爲：1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH＝－445 kJ·mol－1。

（8）根據題目描述，可以寫出反應的部分方程式爲（明顯生成物中一定有H2O）：NH3(g)+NO(g)+NO2(g)→N2(g)+H2O(g)，因爲煙氣中c(NO2)：c(NO)＝1：1，所以兩種氮氧化物在方程式中的係數相等，化合價降低6價（NO降低2價，NO2降低4價），NH3化合價升高3價，所以NH3的係數爲2，NO和NO2的係數都是1，再根據原子守恆得到反應爲：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)＝2N2(g)+3H2O(g)，已知生成1mol N2(g)反應放出的熱量爲Q kJ，所以此反應的焓變ΔH＝－2Q kJ·mol－1，所以熱化學方程式爲：2NH3(g) + NO(g) + NO2(g) ＝ 2N2(g) + 3H2O(g) ΔH＝－2Q kJ·mol－1。

知識點：化學的反應中的物質變化和能量變化單元測試

題型：填空題