2013年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(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示。據(jù)此判斷:

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為   。
②該反應(yīng)的ΔH   0(選填“>”、“<”)。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),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,在圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)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。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol1
2NO2(g)  N2O4(g)                    =-56.9kJ·mol1
寫出CH4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(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過光電轉(zhuǎn)化原理以廉價(jià)原料制備新產(chǎn)品的示意圖。寫出上述光電轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)反應(yīng)方程式                     。催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上電子流動(dòng)方向是        (填a→b或b→a) 。
(1)①(2分)    ②<(1分)
③(2分)[起點(diǎn)在原點(diǎn)0處(給1分),達(dá)到平衡的時(shí)間遲于“T2、S1”曲線的平衡點(diǎn)(給1分)

(2)① CH4(g)+N2O4(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-810.1 kJ·mol1(2分)
②2CO2+2H2O2HCOOH+O2(2分)  a→b (2分)

試題分析:(1)②反應(yīng)圖像得出TI曲線反應(yīng)速率快,溫度高,其二氧化碳含量低,反應(yīng)放熱;③表面積越大反應(yīng)速率越快,但催化劑不改變平衡濃度,平衡時(shí)二氧化碳濃度相同;(2)①方程式1減方程式2得CH4(g)+N2O4(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-810.1 kJ·mol1;②從電池示意圖得出反應(yīng)物為水和二氧化碳,生成物為甲酸和氧氣;水在催化劑a失去電子生成氧氣,a為負(fù)極,電子流動(dòng)方向a→b。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

根據(jù)化學(xué)學(xué)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(yīng)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(shí)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(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(xué)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(gè)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(yīng):
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H1=+41.2kJ/mol
①下列事實(shí)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是           
a.體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化                     b.v(H2)=v(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(dá)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(yīng)可以設(shè)計(jì)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(dǎo)O2-。在電池內(nèi)部O2-移向         極(填“正”或“負(fù)”);電池的正極電極反應(yīng)為                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)   ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH3
則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為(  )。
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

請用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語填空。
(1)Na2CO3水解的離子方程式:                               ;
(2)H2S電離方程式:                                        
(3)AlCl3水解的離子方程式:                                 ;
(4)在25℃、101 kPa下,l g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱55.6 kJ熱量,寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:                               ;
(5)堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負(fù)極:                               ;
正極:                               。
(6)寫出NaHCO3溶液中的離子濃度關(guān)系
c(H+)+c(Na+)=                               ;
c(Na+)=                               。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)下列熱化學(xué)方程式
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)                     △H1=-393.5 kJ/mol
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(1)                  △H2=-285.8 kJ/mol
(3)CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)   △H3=-870.3 kJ/mol
可以計(jì)算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的△H為
A.△H=+244.1kJ/molB.△H=-488.3 kJ/mol
C.△H=-996.6 kJ/molD.△H=+996.6 kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。
(1)有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H="-76.0" kJ·mol一1
①上述反應(yīng)中每生成1 mol Fe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1,則反應(yīng):3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
(2)在一定條件下,二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下:CO2(g)+4 H2 (g)  C H4 (g)+2 H2O(g),向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2 mol·L1,H2 0.8 mol·L1,CH40.8 mol·L1,H2O1.6 mol·L1。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為________。300 ℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________________。200℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應(yīng)的△H_____(填“>’’或“<”)O。
(3)華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法,可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO2零排放,其基本原理如
圖所示:

①上述生產(chǎn)過程的能量轉(zhuǎn)化方式是____________________。
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行,碳酸鈣先分解為CaO和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽極的電極反應(yīng)式為___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí),放出28.7 kJ的熱量,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是    
A.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" +28.7" kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" -28.7" kJ·mol-1
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" +57.4" kJ·mol-1
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(l)=" -57.4" kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚。
(1)工業(yè)上,可以分離合成氣中的氫氣,用于合成氨,常用醋酸二氨合亞銅
[Cu(NH32Ac]溶液(Ac=CH3COO)(來吸收合成氣中的一氧化碳,其反虛原理為:
[Cu(NH32Ac](aq)+CO+NH3[Cu(NH33]Ac?CO(aq)(△H<0)
常壓下,將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu(NH32]AC溶液的措施是         
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)a:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
反應(yīng)b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
①對于反應(yīng)a,某溫度下,將4.0 mol CO2(g)和12.0 mol H2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為    ;
②對于反應(yīng)b,某溫度下,將1.0mol CO(g)和2.0 mol H2(曲充入固定容積的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),改變溫度和壓強(qiáng),平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是         ;(填字母代號(hào))

A.p3>p2,T3>T2
B.p2>p4,T4>T2
C.p1>p3,T1>T3
D.p1>p4,T2>T3
(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作為燃料電池的原料,化學(xué)反應(yīng)原理為:
CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是       ;
A.逆反應(yīng)速率先增大后減小
B.正反應(yīng)速率先增大后減小
C.反應(yīng)物的體積百分含量減小
D.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式         ;
③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇?jí)A性燃料電池,下列說法正確的是         (填字母)
A.兩種燃料互為同分異構(gòu)體,分子式和摩爾質(zhì)量相同,比能量相同
B.兩種燃料所含共價(jià)鍵數(shù)目相同,斷鍵時(shí)所需能量相同,比能量相同
C.兩種燃料所含共價(jià)鍵類型不同,斷鍵時(shí)所需能量不同,比能量不同
(4)已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63 kJ,請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式                    

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲醇是一種很好的燃料,工業(yè)上可用多種原料通過不同的反應(yīng)制得甲醇。
(1)已知在常溫常壓下:

(2)工業(yè)上正在研究利用來生產(chǎn)甲醇燃料的方法,該反應(yīng)為:

在某溫度下,將6mol CO2和8molH2充入容積為2L的密閉容器中,8分鐘時(shí)達(dá)平衡狀態(tài),H2的轉(zhuǎn)化率為75%。請回答:
②用CH3OH表示該反應(yīng)在0-8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=____.
②此溫度下該反應(yīng)平衡常數(shù)K=____________mol;
③若在上述平衡體系中,再充入2mol H2,反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的轉(zhuǎn)化率____________75% (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一氧化碳與氫氣也可以合成甲醇:
①若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行,下列說法正確的是____;
a.若混合氣體的密度不再改變,說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
b.反應(yīng)達(dá)到平衡后,通入CH3OH(g)使壓強(qiáng)增大,平衡向右移動(dòng)
c.反應(yīng)達(dá)到平衡后,通入氬氣使壓強(qiáng)增大,平衡向右移動(dòng)
d.反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小
e.若使用催化劑,會(huì)改變反應(yīng)的途徑,但反應(yīng)的不變
②某溫度下,在一個(gè)容積為2L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),已知此溫度下的平衡常數(shù)K=50L2/mol2,反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量如下:

請比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。(填“>”、“<”或“=”)

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