15．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種原理是CH3OH（g）和H2O（g）反應(yīng)生成CO2和H2．圖是該過程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)活化能 a的變化是減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”、“不變”），反應(yīng)熱△H的變 化是不變（填“增大”、“減小”、“不變”）．請寫出反應(yīng)進程CH3OH（g）和H2O（g）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a-b）kJ/mol．

分析 化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，即a減小，但催化劑不能改變活化能，即反應(yīng)熱△H不變．根據(jù)圖象可知反應(yīng)熱=akJ/mol-bkJ/mol，所以CH3OH（g）和H2O（g）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a-b）kJ/mol．

解答 解：催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，即a減小，但催化劑不能改變活化能，即反應(yīng)熱△H不變，反應(yīng)能量圖中生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，則為吸熱反應(yīng)，由圖可知，1mol 甲醇和1mol 水蒸氣反應(yīng)生成CO2和氫氣吸收的熱量為（a-b）kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a-b）kJ/mol，
故答案為：減�。徊蛔�；CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a-b）kJ/mol．

點評 本題主要是考查催化劑對反應(yīng)速率、反應(yīng)熱的影響、蓋斯定律應(yīng)用，注意原電池和電解池的原理分析，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成NO 和Cu（NO3）2．在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到黑色固體質(zhì)量為32g．下列有關(guān)說法不正確的是（　　）
A．原混合物中含氧原子的質(zhì)量為1.6g
B．原硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.0mol/L
C．反應(yīng)中產(chǎn)生標況下NO的體積為4.48L
D．固體物質(zhì)溶解后剩余HNO3為0.2mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

6．下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是（　�。�
A．Ksp（AB2）小于Ksp（CD），則化合物AB2的溶解度一定小于化合物CD的溶解度
B．在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中，加入蒸餾水，氯化銀的溶解度增大
C．在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中，加入碘化鉀固體，氯化銀沉淀可轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀
D．在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中，加入稀鹽酸，溶解平衡不移動

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．甲烷水蒸氣重整制合成氣是利用甲烷資源的途徑之一，該過程的主要反應(yīng)是
反應(yīng)①：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H＞0
（1）已知：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H1=-802kJ•mol-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H3=-242kJ•mol-1
則反應(yīng)①的△H=△H1-△H2-3×△H3（用△H1、△H2和△H3表示）．
（2）其他條件相同，反應(yīng)①在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反應(yīng)相同時間后，CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示．

①在相同條件下，三種催化劑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的順序是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ．
②a點所代表的狀態(tài)不是（填“是”或“不是”）平衡狀態(tài)．
③c點CH4的轉(zhuǎn)化率高于b點，原因是b和c都沒平衡，c點溫度高，反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高．
（3）反應(yīng)①在恒容密閉反應(yīng)器中進行，CH4和H2O的起始物質(zhì)的量之比為1：2，10h后CH4的轉(zhuǎn)化率為80%，并測得c（H2O）=0.132mol•L-1，計算0～10h內(nèi)消耗CH4的平均反應(yīng)速率（寫出計算過程，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
（4）在如圖2的坐標圖中，畫出反應(yīng)①分別在700℃和850℃下進行時，CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間t變化的示意圖（進行必要標注）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

10．化工生產(chǎn)中常用 FeS 作沉淀劑除去工業(yè)廢水中的 Cu2+：Cu2+（aq）+FeS（s）?CuS（s）+Fe2+（aq），下列有關(guān)敘述中正確的是（　�。�
A．FeS的Ksp小于CuS的Ksp
B．達到平衡時c（Fe2+）=c（Cu2+）
C．溶液中加入少量 Na2S固體后，溶液中c （Cu2+）、c （Fe2+）都減小
D．該反應(yīng)平衡常數(shù) K=$\frac{{K}_{sp}（FeS）}{{K}_{sp}（CuS）}$

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N2H4）和強氧化劑（H2O2），當它們混合時，即產(chǎn)生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．
（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（2）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ•mol-1，則16g液態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是408.8kJ．
（3）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是生成N2和H2O，對環(huán)境無污染．
（4）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ•mol-1，N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g）；△H=-534kJ•mol-1，根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO2完全反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

7．SO2和NOx都是大氣污染物．
（1）汽車排放的尾氣中含CO和NO，汽車發(fā)動機工作時產(chǎn)生的NO和CO可通過催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為兩種無污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO2+N2；
（2）采取還原法，用炭粉可將氮氧化物還原．
已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol-1；C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
則反應(yīng)C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-574.1kJ•mol-1．
（3）將NO2變成無害的N2要找到適合的物質(zhì)G與適當?shù)姆磻?yīng)條件，G應(yīng)為還原劑（填寫“氧化劑”或“還原劑”）．下式中X必須為無污染的物質(zhì)，系數(shù)n可以為0；NO2+G$\stackrel{催化劑}{→}$N2+H2O+nX （未配平的反應(yīng)式）；
下列化合物中，滿足上述反應(yīng)式中的G是ad（填寫字母）；
a．NH3b．CO2c．SO2d．CH3CH2OH
（4）利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如圖1所示：NO2被吸收的離子方程式是2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+；
（5）利用圖2所示裝置（電極均為惰性電極）也可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2．
①b極的電極反應(yīng)式為2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O；
②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉(zhuǎn)化為無害氣體，同時有SO32-生成．該反應(yīng)離子方程式為4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

4．氯堿廠質(zhì)檢人員用滴定法測定某NaOH溶液的濃度．
（1）洗滌滴定管前必須首先檢漏．
（2）選用鹽酸作為標準溶液進行測定實驗．將鹽酸裝入滴定管，NaOH溶液裝入錐形瓶，滴加甲基橙/酚酞作指示劑．滴定時，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色的變化，當錐形瓶內(nèi)溶液由黃色變橙色/紅色變無色、且在半分鐘內(nèi)不褪去即達滴定終點．記錄此時滴定管內(nèi)液面讀數(shù)V（末）．
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄及處理：
標準鹽酸濃度：0.1054mol/L
實驗次數(shù)待測氫氧化鈉溶液體積（mL）標準鹽酸體積（mL）NaOH溶液濃度（mol/L）
初讀數(shù)末讀數(shù)體積
120.000.5020.7020.20 0.1059 
220.006.0026.0020.00 
若NaOH溶液的準確濃度為 0.1005mol/L，實驗誤差是5.4%．
（4）若測定結(jié)果偏低，原因可能是ACD．
A、見到指示劑的顏色有變化就停止滴定
B、錐形瓶用蒸餾水清洗后，未用待裝液潤洗
C、讀數(shù)時，若滴定前視線偏低，滴定后視線偏高
D、滴定前滴定管的尖嘴部分充滿液體，滴定終點時尖嘴部分有氣泡．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

5．設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�
A．45g水中含有的水分子數(shù)是2.5NA
B．標準狀況下，33.6LCO中含有的原子數(shù)是3NA
C．0.5L、0.2mol/L的NaCl溶液中含有的Na+數(shù)是0.1NA
D．1molCH4含電子數(shù)目為8NA

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同步練習冊答案