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    精英家教网氮的氧化物和SO2是常见的化工原料，但也是大气的主要污染物．综合治理其污染是化学家研究的主要内容．根据题意完成下列各题：
    （1）用甲烷催化还原一氧化氮，可以消除一氧化氮对大气的污染．反应方程式如下：CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+2H2O（g）+CO2（g）该反应平衡常数表达式为
     
    ．
    （2）硫酸生产中，接触室内的反应：2SO2（g）+O2（g）
     催化剂 
    .
     
    2SO3（g）；SO2的平衡转化率与体系总压强的关系如图1所示．某温度下，将2.0mol SO2和1.0mol O2置于30L刚性密闭容器中，30秒反应达平衡后，体系总压强为2.70MPa．用氧气表示该反应的平均速率是
     
    mol?L-1?min-1．
    （3）右图平衡状态由A变到B时，改变的外界条件是
     
    ．
    a．又加入一些催化剂    b．又加入一些氧气  c．降低了体系的温度    d．升高了外界的大气压
    （4）新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox在常温下，能将氮的氧化物和SO2等废气分解除去．转化流程如图2所示，若x=3.5，M为Zn，请写出ZnFe2O3.5分解SO2的化学方程式
     
    ．
    分析：（1）可以根据平衡常数表达式完成；
    （2）根据反应2SO2（g）+O2（g）
     催化剂 
    .
     
    2SO3（g）及总压强为2.70MPa时二氧化硫的转化率计算出用氧气表示的反应速率；
    （3）状态由A变到B时，二氧化硫转化率升高，压强增大，根据平衡移动原理分析；
    （4）从氧化还原反应的角度判断反应产物，进而写出相关反应的方程式．
    解答：（1）该反应平衡常数表达式为：K=
    [N2]2?[H2O]2?[CO2]2
    [CH4]?[NO]4
    ，
    故答案是：K=
    [N2]2?[H2O]2?[CO2]2
    [CH4]?[NO]4
    ；
    （2）此时二氧化硫的转化率是0.8，根据反应2SO2（g）+O2（g）
     催化剂 
    .
     
    2SO3（g），消耗氧气的物质的量是：n（O2）=
    1
    2
    ×n（SO2）=0.5×2.0mol×0.8=0.8mol，消耗氧气的浓度是：c（O2）=
    0.8mol
    30L
    ≈0.02667mol/L，用氧气表示反应速率为：
    0.02667mol/L
    0.5min
    =0.0533mol?L-1?min-1，
    故答案是：0.0533
    （3）a、又加入一些催化剂，催化剂不影响化学平衡，故a错误；
    b、又加入一些氧气，气体物质的量增大，压强增大；反应物氧气浓度增大，二氧化硫的转化率升高，故b正确；
    c、反应是放热反应，降低温度，平衡向着正向移动，气体的物质的量减少，压强减小，故c错误；
    d、升高了外界的大气压，化学平衡不移动，故d错误；
    故选b；
    （4）由题意可知，铁酸盐（MFe2O4）经高温还原而得，则反应物中MFe2Ox为还原剂，SO2为氧化剂，生成物为MFe2O4和S，则反应的关系式为MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S，
    故答案为：MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S．
    点评：本题考查了化学平衡常数、平衡转化率、影响化学平衡的外界条件综合应用及知识迁移能力等考点，题目难度中等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法不正确的是（　　）

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    科目：高中化学 来源：上海市十三校2012届高三第二次联考化学试题 题型：022

    氮的氧化物和SO2是常见的化工原料，但也是大气的主要污染物．综合治理其污染是化学家研究的主要内容．根据题意完成下列各题：

    1．用甲烷催化还原一氧化氮，可以消除一氧化氮对大气的污染．反应方程式如下：CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)该反应平衡常数表达式为________．

    2．硫酸生产中，接触室内的反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；SO2的平衡转化率与体系总压强的关系如图所示．某温度下，将2.0 mol　SO2和1.0 mol　O2置于30 L刚性密闭容器中，30秒反应达平衡后，体系总压强为2.70MPa．用氧气表示该反应的平均速率是________mol·L－1·min－1．

    3．下图平衡状态由A变到B时，改变的外界条件是________．

    a．又加入一些催化剂

    b．又加入一些氧气

    c．降低了体系的温度

    d．升高了外界的大气压

    4．新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox在常温下，能将氮的氧化物和SO2等废气分解除去．转化流程如图所示，若x＝3.5，M为Zn，请写出ZnFe2O3.5分解SO2的化学方程式________

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    氮的氧化物和SO2是常见的化工原料，但也是大气的主要污染物．综合治理其污染是化学家研究的主要内容．根据题意完成下列各题：
    （1）用甲烷催化还原一氧化氮，可以消除一氧化氮对大气的污染．反应方程式如下：CH4（g）+4NO（g）?2N2（g）+2H2O（g）+CO2（g）该反应平衡常数表达式为______．
    （2）硫酸生产中，接触室内的反应：2SO2（g）+O2（g）数学公式2SO3（g）；SO2的平衡转化率与体系总压强的关系如图1所示．某温度下，将2.0mol SO2和1.0mol O2置于30L刚性密闭容器中，30秒反应达平衡后，体系总压强为2.70MPa．用氧气表示该反应的平均速率是______mol?L-1?min-1．
    （3）右图平衡状态由A变到B时，改变的外界条件是______．
    a．又加入一些催化剂　　b．又加入一些氧气 c．降低了体系的温度　　d．升高了外界的大气压
    （4）新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox在常温下，能将氮的氧化物和SO2等废气分解除去．转化流程如图2所示，若x=3.5，M为Zn，请写出ZnFe2O3.5分解SO2的化学方程式______．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    硫的氧化物、氮的氧化物和一氧化碳是大气的主要污染物，防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。

    （1）有下列反应：

                   

                    

                            

                            

    S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为                               。

    （2）一定条件下，2SO2（g）+O2（g）      2SO3（g），向2L密闭容器中通入

    2 mol SO2（g）、1 mol O2（g）和0.2 mol SO3（g），2 min后反应达到平衡时，测得SO2的物质的量为1 mol，恒温下，若往容器中再加入2 mol SO2（g），则重新达到平衡时SO2的总转化率         50%（选填“＞＂，＂＜＂或＂＝＂）。

    （3）在一密闭容器中发生反应2NO2      2NO+O2，反应过程中NO2的浓度随时间变化

    的情报况如下图所示，请回答：    

    ①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为                         ；

    ②若曲线A、B分别表示的是该反应在保持其他条件不变时，只改变其中一个外界条件时的变化情况，则此条件是        

    （填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）

    （4）工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)       CH3OH(g)

    某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.l mol·L -1。

        ①该反应的平衡常数K=             ：

        ②在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有

    关说法正确的是        （填序号）。

       a．氢气的浓度减少           b．正反应速率加快，逆反应速率也加快

       c．甲醇的物质的量增加       d．重新平衡时n(H2) / n(CH3OH)增大

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