2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如圖所示。

據(jù)此判斷：
①該反應的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T2溫度下，0～2 s內(nèi)的平均反應速率v(N2)＝______________________。
③當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2，在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填代號)。


(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－867 kJ/mol
2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH2＝－56.9 kJ/mol
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式：________________________________________________________________________。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的
目的。如圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應式為__________________________。

③常溫下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH為10，則HCOOH的電離常數(shù)Ka＝________。

(1)①<
②0.025 mol·L－1·s－1或0.025 mol/(L·s)
③如圖

④bd
(2)①CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－810.1 kJ/mol�、贑O2＋2H＋＋2e－=HCOOH�、�10－7mol·L－1

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
（1）合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3，放出92.2 kJ熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學方程式是                      。
② 若起始時向容器內(nèi)放入2 mol N2和6 mol H2，達平衡后放出的熱量為Q，則
Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③ 已知：

1 mol N-H鍵斷裂吸收的能量約等于_______kJ。
（2）工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應的化學方程式為：2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，該反應的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下：

T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變ΔH（填“>”、“<”或“=”）      0
②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)  的量之比（氨碳比），下圖是氨碳比（x）與CO2平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是                       。

③ 上圖中的B點處，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。
（3）氮氣是制備含氮化合物的一種重要物質(zhì)，而氮的化合物用途廣泛。
下面是利用氮氣制備含氮化合物的一種途徑：
     
①過程Ⅱ的化學方程式是                                
②運輸時，嚴禁NH3與鹵素（如Cl2）混裝運輸。若二者接觸時劇烈反應產(chǎn)生白煙，并且0.4 mol NH3參加反應時有0.3 mol 電子轉(zhuǎn)移。寫出反應的化學方程式         
③氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。
已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)   ΔH =" ―1316" kJ/mol，則該燃料電池的負極反應式是               。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應：①C(s)＋CO2(g)??2CO(g)　ΔH1；
②CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH2；
③C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH3；
上述反應ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系為__________________________________。
（2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應原理為
2CH4(g)＋3O2(g) 2CO(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 038 kJ·mol－1。
工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)：
①X在750 ℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
②Y在600 ℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
③Z在440 ℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×106倍；
根據(jù)上述信息，你認為在生產(chǎn)中應該選擇的適宜催化劑是________(填“X”或“Y”或“Z”)，選擇的理由是________________________________________________________；
（3）請畫出（2）中反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學家研究的主要課題。
（1）寫出CO2與H2反應生成CH4和H2O的熱化學方程式                    。
已知： ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)    ΔH＝－41kJ·mol－1
② C(s)+2H2(g)CH4(g)            ΔH＝－73kJ·mol－1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)          ΔH＝－171kJ·mol－1
（2）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應原理為：2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下，該反應中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如下左圖：
①在其他條件不變時，請在上圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分數(shù)隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線圖。

②某溫度下，將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中，反應到達平衡時，改變壓強和溫度，平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分數(shù)變化情況如圖所示，關(guān)于溫度和壓強的關(guān)系判斷正確的是            ；

A. P3＞P2，T3＞T2        B. P1＞P3，T1＞T3   C. P2＞P4，T4＞T2        D. P1＞P4，T2＞T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣，一定條件下反應達到平衡狀態(tài)。當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向逆反應方向移動的是      ；
A. 正反應速率先增大后減小
B. 逆反應速率先增大后減小
C. 化學平衡常數(shù)K值增大
D. 反應物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
（3）最近科學家再次提出“綠色化學”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學反應后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状�。甲醇可制作燃料電池，寫出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負極反應式__                             。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液，如果起始時盛有1000mL pH＝5的硫酸銅溶液（25℃，CuSO4足量），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，此時可觀察到的現(xiàn)象是                     ；若要使溶液恢復到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入      （填物質(zhì)名稱），其質(zhì)量約為   g。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知甲和乙在溶液中的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：。請回答下列問題：
(1)若甲是10電子的陽離子，乙是堿性氣體。1 mol乙通入足量強酸溶液中與H＋反應，反應過程中的能量變化如圖。寫出乙的一種用途________________。該反應的熱化學方程式為___________________________。

(2)若甲是CO2，用CO2和NH3反應可以合成尿素，合成尿素的反應分為如下兩步。
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)H2NCOONH4(l)(氨基甲酸銨)　ΔH1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)(尿素)　ΔH2
在一體積為0.5 L的密閉容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，實驗測得反應中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖Ⅰ所示。

①已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應的快慢由第________步反應決定。
②反應進行到10 min時測得CO2的物質(zhì)的量如圖Ⅰ所示，則前10 min用CO2表示的第一步反應的速率為________。
③第二步反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如圖Ⅱ所示，則ΔH2________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

根據(jù)化學學科中的基本理論，請回答下列問題：
Ⅰ、常溫下，取pH＝2的鹽酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是_____ (填“A”或“B”)。

Ⅱ、丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應用于人們的日常生產(chǎn)和生活。
已知：①2C3H8（g）+7O2（g）＝6CO（g）+8H2O（l），△H1＝－2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）  △H2＝－566kJ/mol
（1）寫出丙烷的燃燒熱的熱化學方程式：                            。
（2）現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒，生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水，將所有的產(chǎn)物通入一個固定體積為1L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應：
CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+ H2（g） △H1＝+41.2kJ/mol
①下列事實能說明該反應達到平衡的是           
a．體系中的壓強不發(fā)生變化                     b．v正(H2)＝v逆(CO)
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化    d．CO2的濃度不再反生變化
②5min后體系達到平衡，經(jīng)測定，H2為0.8mol，則v(H2)=                  。
③向平衡體系中充入少量CO，則平衡常數(shù)        （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）依據(jù)（1）中的反應可以設計一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在其內(nèi)部可以傳導O2-。在電池內(nèi)部O2-移向         極（填“正”或“負”）；電池的正極電極反應為                    。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)已知：
①Fe(s)＋O2(g)=FeO(s)　ΔH＝－272.0 kJ·mol－1
②2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s)　ΔH＝－1675.7 kJ·mol－1
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式是____________________________________

(2)某可逆反應在不同條件下的反應歷程分別為A、B(如上圖所示)。
①根據(jù)圖判斷該反應達到平衡后，其他條件不變，升高溫度，反應物的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)；
②其中B歷程表明此反應采用的條件為________(選填序號)。
A．升高溫度　　　　  B．增大反應物的濃度   C．降低溫度  D．使用催化劑
(3)1000 ℃時，硫酸鈉與氫氣發(fā)生下列反應：Na2SO4(s)＋4H2(g)Na2S(s)＋4H2O(g)
該反應的平衡常數(shù)表達式為________________________________；
已知K1000 ℃<K1200 ℃，若降低體系溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將會________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)常溫下，如果取0.1 mol·L－1 HA溶液與0.1 mol·L－1 NaOH溶液等體積混合(混合后溶液體積的變化忽略不計)，測得混合液的pH＝8。
①混合液中由水電離出的OH－濃度與0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水電離出的OH－濃度之比為________；
②已知NH4A溶液為中性，又知將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出，試推斷(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“＝”)；相同溫度下，等物質(zhì)的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序為(填序號)________。
a．NH4HCO3  b．NH4A       c．(NH4)2CO3  d．NH4Cl

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》將于2016年1月1日在我國全面實施。據(jù)此，環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)日報和實時報告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指標，為公眾提供健康指引，引導當?shù)鼐用窈侠戆才懦鲂泻蜕睢?br />(1)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體，用化學方程式解釋產(chǎn)生NO的原因________________________________________
(2)汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
則反應2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；該反應的ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1 L的密閉容器中，在不同條件下反應過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。

①計算產(chǎn)物N2在6～9 min時的平均反應速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1；
②第12 min時改變的反應條件為________(填“升溫”或“降溫”)；
③計算反應在第24 min時的平衡常數(shù)K＝________。若保持溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0.060 mol，平衡將________移動(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)環(huán)境監(jiān)測中還可用沉淀法測定空氣中含有較高濃度SO2的含量，經(jīng)查得一些物質(zhì)在20 ℃的數(shù)據(jù)如下表：

溶解度(S)/g
溶度積(Ksp)
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaSO3
BaSO3
 0.160
3.89
6.76×10－3
5.48×10－9
 
①吸收SO2最合適的試劑是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液；
②在20 ℃時，向CaSO3懸濁液中滴加適量的BaCl2溶液，當CaSO3向BaSO3的轉(zhuǎn)化達到平衡時，溶液中的＝____________(寫出表達式即可)。

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科目：高中化學 來源： 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  ①
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） ΔH=+67．7 kJ·mol-1②
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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