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霧霾天氣的原因之一。
（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)是　　　　反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。 
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）ΔH="-867" kJ/mol
2NO2（g）N2O4（g）　ΔH="-56.9" kJ/mol
寫出CH4（g）催化還原N2O4（g）生成N2（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的HCOONa溶液pH為10,則HCOO-平衡常數(shù)Kh=　　　　。

（1）①放熱（2分）�、�0.025 mol/（L·s）（2分）
③
（2分）
④bd（2分）
（2）①CH4（g）+N2O4（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）　ΔH="-810.1" kJ/mol
（2分）
②CO2+2H++2e-HCOOH（2分）
③1.0×10-7（2分）

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

已知化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2 2NH3的能量變化如圖所示，

(1)1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是________能量的過程(填“吸收”或“釋放”)。
(2)由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)過程________(填“吸收”或“釋放”)________kJ能量。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ.利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機理如圖所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式                    。

Ⅱ.(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是   (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是    。

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1。
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。
則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為                    。
寫出甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池在酸性條件下的負極反應(yīng)式:                     。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)在焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)：
①Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s)2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
反應(yīng)2Fe2O3(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)天然氣(以甲烷計)在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：
CH4 (g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒，必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2，同時又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2SO2（g）＋O2（g）=2SO3（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2（g）氧化為1 mol SO3（g）的ΔH＝－99 kJ·mol－1。請回答下列問題：

（1）圖中A、C分別表示________、________；
（2）E表示________；E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱________（填“有”或“無”）影響。
（3）該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖ΔH________（填“變大”、“變小”或“不變”），理由是_____________________________________。
（4）圖中ΔH＝________kJ·mol－1；
（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol－1，計算由S（s）生成3 mol SO3（g）的ΔH＝________（要求計算過程）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種重要的化工原料。甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源，具有廣泛的應(yīng)用前景�，F(xiàn)有如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下表所示。 

時間
物質(zhì)
0 min
10 min
30 min
60 min
70 min
CO2(mol/L)
0
0.2
0.6
0.8
0.8
CH3OH(mol/L)
1.0
0.8
0.4
0.2
0.2
 
①已知：CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol 
H2(g)+O2 (g) H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 
則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變△H3=_____                    。 
②10~30 min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。 
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=__________________。 
④下列措施中能使平衡時n(CH3OH)／n(CO2)減小的是(雙選)___________。 
A．加入催化劑               B．恒容充入He(g)，使體系壓強增大 
C．將H2(g)從體系中分離     D．再充入1molH2O 
（2）甲醇在催化劑條件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常溫下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液過程中，當(dāng)混合液的pH=7時，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若將甲酸換成鹽酸，請在圖中的相應(yīng)位置畫出相應(yīng)的滴定曲線。(1滴溶液約0.04mL) 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年春季，全國各地持續(xù)出現(xiàn)嚴重的霧霾天氣，給人們的生產(chǎn)、生活造成了嚴重的影響。汽車尾氣中含有CO、氮氧化物、煙塵等污染物，是導(dǎo)致霧霾天氣的原因之一。請回答下列有關(guān)問題。
(1)下列說法正確的是________。
A．NO、CO、CO2均為酸性氧化物
B．CO2的大量排放會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，所以應(yīng)盡量選用公共交通，提倡低碳出
行
C．汽車尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮氣與氧氣在高溫條件下生成的
(2)為減輕污染，北京為汽車加裝了“三效催化凈化器”，可將尾氣中的CO、NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無毒混合氣體，反應(yīng)如下：2NO＋2CON2＋2CO2，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K＝________。
(3)已知下列熱化學(xué)方程式：
N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1①
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1②
C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1③
則汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________。
(4)當(dāng)固體催化劑質(zhì)量一定時，增大其表面積可加快化學(xué)反應(yīng)速率。如圖表示在其他條件不變時，反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)中NO的濃度[c(NO)]隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線。

①圖中T1________T2(填“>”或“<”)。
②若催化劑的表面積S1>S2，在圖中畫出c(NO)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
(5)低溫脫硝技術(shù)可用于處理各種廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說法正確的是________。
A．反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3 mol電子，生成標準狀況下N2的體積為22.4 L
B．平衡時，若其他條件不變，增大NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率
減小
C．因為反應(yīng)物比生成物的物質(zhì)的量少，所以反應(yīng)物比生成物的能量低
D．其他條件不變時，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH="-92.4" kJ/mol，該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E2的變化是      (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②將0.3 mol N2和0.5 mol H2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達到平衡，測得容器內(nèi)氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/4c/2/0fchm2.png" style="vertical-align:middle;" />，此時H2的轉(zhuǎn)化率為   ；欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是          (填選項字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料氣
B．向容器中再充入一定量H2
C．改變反應(yīng)的催化劑
D．液化生成物分離出氨
(2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)：
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
ΔH="+1" 530 kJ/mol
又知：H2O(l)H2O(g)       ΔH="+44.0" kJ/mol
則2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=     kJ/mol，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K        ，控制其他條件不變，增大壓強，K值    (填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化，又有能量變化，釋放或吸收熱量是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
① C(石墨)+O2(g)＝CO(g)   ="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) ＝H20(g)   ="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)     ="-394.0" kJ·mol-1    
請解答下列問題：    
（1）化學(xué)反應(yīng)中有能量變化的本質(zhì)原因是反應(yīng)過程中有         的斷裂和形成。上述三個反應(yīng)都是          (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
（2）在熱化學(xué)方程式中，需要標明反應(yīng)物及生成物的狀態(tài)的原因是                                                 ；在①中，02的化學(xué)計量數(shù)“1/2”是表示     (填字母)。
a．分子個數(shù)    b．物質(zhì)的量    c．氣體的體積
（3）反應(yīng)2H20(g)＝2H2(g)+02(g)的=        KJ·mol-1。
（4）若C(金剛石)+02(g)＝C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1，則穩(wěn)定性：金剛石         (填“＞”、“＜”或“＝”)石墨。
（5）已知形成H20(g)中的2 mol H-O鍵能放出926.0 kJ的能量，形成1 mol 02(g)中的共價鍵能放出498.0 kJ的能量，則斷裂1 mol H2(g)中的H-H鍵需要的能量         KJ。
（6）工業(yè)制氫氣的一個重要途徑是用CO(g)與H2O(g)反應(yīng)生成C02(g)和H2(g)，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                                                    。

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