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(yīng)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(yīng)的ΔH________0(填“>”或“<”)。
②在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=________。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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-1
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ·mol-1
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)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(yīng)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<、0.025 mol·L-1·s-1、廴鐖D
④bd

(2)①CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-810.1 kJ·mol-1
②CO2+2H++2e-=HCOOH
③10-7 mol·L-1

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

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(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知:
①2C3H8(g) +7O2(g) = 6CO(g)+8H2O(g)  △H = -2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)             △H = -566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g)    △H =" +" 44.0 kJ/mol
(1)寫出C3H8燃燒時燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                            。
(2)C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成CO、CO2、H2O(g),將所有的產(chǎn)物通入一個體積固定的密閉
容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng): CO(g) +  H2O(g)CO2(g) +  H2(g)
該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
保持溫度為800℃,在甲、乙兩個恒容密閉容器中,起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料,充分反應(yīng)直至達到平衡。
 
H2O
CO
CO2
H2
甲 (質(zhì)量/g)
1.8
8.4
a
1
乙 (質(zhì)量/g)
1.8
2.8
0
0
 
①起始時,要使甲容器中反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,則a的取值范圍是                 ;達到平衡
時,乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為        。
②如圖表示上述甲容器中反應(yīng)在t1時刻達到平衡,在t2時刻因改變某一個條件而發(fā)生變化的情況。則t2時刻改變的條件可能是                            、                   (答兩個要點即可)。

(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
① Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序為                            ;
② 已知25℃時,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,當(dāng)Na2CO3溶液的pH為11時, 溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) =            。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) - c(H+ ) =                        [用含c(HCO3)、c(H2CO3)的符號表示]。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程,F(xiàn)提供H2燃燒反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能: H—H鍵鍵能為Q1 kJ·mol-1、H—O鍵鍵能為Q3 kJ·mol-1、O2分子內(nèi)氧原子間的鍵能為Q2 kJ·mol-1。
(1)請根據(jù)上述數(shù)據(jù),在圖中標(biāo)注的數(shù)字處,填出能量變化的數(shù)值或根據(jù)箭頭的指向填寫能量變化是“放出”熱量還是“吸收”熱量。

(2)請寫出1 molH2燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

北京時間2013年12月2日凌晨1時30分,我國的“嫦娥三號”月球探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,發(fā)射“嫦娥三號”月球探測器的火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和氧化劑N2O4,當(dāng)它們混合時,即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣,并放出大量的熱。已知0.4 mol氣態(tài)肼和足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時放出219.3 kJ的熱量。
(1)寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                                             
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,則16 g氣態(tài)肼與足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮氣和液態(tài)水時,放出的熱量是                        ;
(3)肼除應(yīng)用于火箭燃料外,還可作為燃料電池的燃料,由肼和空氣構(gòu)成的堿性燃料電池的負極反應(yīng)式為:                                 ,正極反應(yīng)式為:                                  ;
(4)向次氯酸鈉溶液中通入一定物質(zhì)的量的氨氣可生成肼,寫出反應(yīng)的離子方程式:                。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某種優(yōu)質(zhì)燃油由甲、乙兩種有機物混合而成,甲、乙兩種物質(zhì)含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知甲、乙及CO、H2的燃燒熱如下:

物質(zhì)


CO
H2
燃燒熱/(kJ·mol-1)
1 366
5 518
283
286
 

取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g,在足量的O2中燃燒時,放出的熱量Q與混合物中乙的物質(zhì)的量分數(shù)x的關(guān)系如圖所示。試求:
(1)乙的相對分子質(zhì)量Mr(乙)=________。
(2)160 g由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在347.2 L O2中恰好完全燃燒,得492.8 L氣體,冷卻到室溫時,還剩余224 L(氣體體積均在標(biāo)準狀況下測定)。由此可求得混合物中,C、H、O的原子個數(shù)比為________。甲、乙的分子式為:甲________;乙________。
(3)1 mol由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃燒,放出熱量2 876 kJ,則反應(yīng)中生成CO________mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol1
請回答:
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:_______________________________。
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”;乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖
并據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。

請分析:甲、乙兩同學(xué)觀點正確的是________(填“甲”或“乙”);判斷的理由是________________________________________________________。
(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點,請列舉其中的兩個優(yōu)點___________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

能源問題是當(dāng)前人類社會面臨的一項重大課題,H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質(zhì),它們的燃燒熱依次為285.8 kJ/mol、282.5 kJ/mol、726.7 kJ/mol。請回答:
(1)已知CO和H2在一定條件下可以合成甲醇:CO+2H2=CH3OH。則H2與CO反應(yīng)生成CH3OH的熱化學(xué)方程式為:                                       
(2)如圖為某種燃料電池的工作原理示意圖,a、b均為惰性電極。

①使用時,空氣從      口通入(填“A”或“B”);
②假設(shè)使用的“燃料”是甲醇,a極的電極反應(yīng)式為:                     ________________
③假設(shè)使用的“燃料”是水煤氣(成分為CO、H2)用這種電池電鍍銅,待鍍金屬增重6.4 g,則至少消耗標(biāo)準狀況下水煤氣的體積為     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上制備 BaC12 的工藝流程圖如圖所示:

某研究小組在實驗室用重晶石(主要成分BaSO4)對工業(yè)過程進行模擬實驗。查表得:

(1)反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H =         kJ/mol
(2)過濾過程中需要使用玻璃棒,玻璃棒的作用是                               
(3)鹽酸溶解焙燒的固體后,產(chǎn)生的氣體用過量 NaOH 溶液吸收,得到硫化鈉溶液。 Na2S 水解的離子方程式為                                            。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時, =         。[已知:
Ksp(AgBr) = 5.4×10─13 , Ksp(AgCl) = 2.0×10─10]

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

海底蘊藏著大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤氣(CO、H2),再合成甲醇來代替日益供應(yīng)緊張的燃油。
已知:① CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)    △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g)    △H2=-35.4 kJ·mol-1
③ CH­­4 (g)+2H2O (g)=CO­2 (g)+4H2 (g)  △H3=+165.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)與CO2 (g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為    
(2)從原料、能源利用的角度,分析反應(yīng)②作為合成甲醇更適宜方法的原因是    
(3)水煤氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3,在進入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液來吸收其中的CO,防止合成塔中的催化劑中毒,其反應(yīng)是: [Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO   △H<0
[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是    。
(4)將CH4設(shè)計成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如下圖(A、B為多孔性石墨棒)。持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準狀況下,消耗甲烷體積VL。0<V≤44.8 L時,電池總反應(yīng)方程式為    。

② 44.8 L<V≤89.6 L時,負極電極反應(yīng)為    。
③ V="67.2" L時,溶液中離子濃度大小關(guān)系為    。

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同步練習(xí)冊答案