(14分)CO2是一種主要的溫室氣體，研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）金剛石和石墨燃燒反應(yīng)中的能量變化如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨中，      （填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為      kJ·mol－1。
②石墨與CO2反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式：                                   。
（2）采用電化學(xué)法可將CO2轉(zhuǎn)化為甲烷。試寫出以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)時(shí)，該轉(zhuǎn)化的電極反應(yīng)方程式                   。
（3）CO2為原料還可合成多種物質(zhì)。工業(yè)上常以CO2(g) 與H2(g)為原料合成乙醇。
①已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol－1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=－41.2kJ·mol－1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= －256.1kJ·mol－1。
則：2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=        。
②下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。

對(duì)上述流程的分析，下列說法正確的是        。

A．該流程至少包含4種形式的能量轉(zhuǎn)化
B．裝置X中陰極反應(yīng)為：2H2O－4e－=4H++O2↑
C．合成塔中生成乙醇的反應(yīng)是化合反應(yīng)
D．流程設(shè)計(jì)體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想
③如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀，具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為                。

（1）①石墨    393.5  ② C(s、石墨)+CO2(g) =2CO(g) △H= +172.5kJ·mol－1
（2）CO2+8e－+6H2O=CH4+8OH－（3）① —305.7kJ·mol－1 ② AD
③ CH3CH2OH-4e－+H2O=4H++CH3COOH        

解析試題分析：（1）①能量越低越穩(wěn)定，圖中石墨的能量低于金剛石；由圖像可知石墨的燃燒熱ΔH=ΔH2+ΔH3=－393.5 kJ·mol－1。②將反應(yīng)C(s、石墨)+ O2(g) =CO2(g) ΔH=－393.5 kJ·mol－1和2CO(g)+ O2(g) =2CO2(g) ΔH=－283.0×2kJ·mol－1相減即得：C(s、石墨)+CO2(g) =2CO(g) △H= +172.5kJ·mol－1。
（2）→得8e－，生成8個(gè)單位的負(fù)電荷，結(jié)合電解液是氫氧化鉀水溶液，負(fù)電荷的離子是OH-。
（3）①由蓋斯定律：Ⅲ-Ⅱ×2-Ⅰ×3可得ΔH= (－256.1kJ·mol－1)－(－41.2kJ·mol－1)×2－(+44kJ·mol－1)×3=
—305.7kJ·mol－1；②A項(xiàng) 光能→電能、電能→化學(xué)能，熱能→化學(xué)能，化學(xué)能→化學(xué)能，熱能→動(dòng)能，正確；B項(xiàng) 電解水陰極反應(yīng)式為2H2O+2e－=2OH-+H2↑，錯(cuò)誤；C項(xiàng) 合成塔中的反應(yīng)方程式為：
6H2+2CO2=CH3CH2OH+3H2O ，錯(cuò)誤；D項(xiàng) 產(chǎn)物是乙醇和水，無污染，正確。
③由圖可判斷總反應(yīng)式：CH3CH2OH+O2= CH3COOH+H2O，正極反應(yīng)式：O2+4e－+4H+=2H2O，兩式相減得負(fù)極反應(yīng)式：CH3CH2OH－4e－+H2O=4H++CH3COOH
考點(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式和電極反應(yīng)方程式的書寫、讀圖讀表計(jì)算與分析的綜合題，是以常見物質(zhì)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)、生活中具體運(yùn)用的典型試題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（I）下圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程。

（1）吸收塔C中通入空氣的目的是                           。A、B、C、D四個(gè)容器中的反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)的是         （填字母）。
（2）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(g)    △H =－1266.8kJ/mol
N2(g) + O2(g) = 2NO(g)     △H =" +180.5" kJ/mol
寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式：                                                          
（II）某合作小組同學(xué)將銅片加入稀硝酸，發(fā)現(xiàn)開始時(shí)反應(yīng)非常慢，一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快。該小組通過實(shí)驗(yàn)探究其原因。
（3）該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________。
（4）提出合理假設(shè)。該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率明顯加快的原因可能是_____________________。
A．反應(yīng)放熱導(dǎo)致溫度升高           B．壓強(qiáng)增大
C．生成物有催化作用              D．反應(yīng)物接觸面積增大
（5）初步探究。測(cè)定反應(yīng)過程中溶液不同時(shí)間的溫度，結(jié)果如下表：

時(shí)間/min
0
5
10
15
20
25
35
50
60
70
80
溫度/℃
25
26
26
26
26
26
26.5
27
27
27
27
 
結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮捅碇袛?shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是__________________________________。
（6）進(jìn)一步探究。查閱文獻(xiàn)了解到化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物（含中間產(chǎn)物）可能對(duì)反應(yīng)有催化作用，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表并將實(shí)驗(yàn)?zāi)康难a(bǔ)充完整：
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
銅片
質(zhì)量/g
0.1mol·L-1的
硝酸體積/mL
硝酸銅
晶體/g
亞硝酸鈉
晶體/g
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
①
5
20
_______
_______
實(shí)驗(yàn)①和②探究_________的影響；實(shí)驗(yàn)①和③探究亞硝酸根的影響。
②
5
20
0.5
0
③
5
20
0
0.5
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(14分)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。

請(qǐng)回答下列問題：
（1）圖中A、C分別表示__________、______________，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？______________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？____________；
（2）圖中ΔH＝__________kJ/mol；
（3）如果反應(yīng)速率v(SO2)為0．05 mol/(L·min)，則v(O2)＝________mol/(L·min)
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol，計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝_   _。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ．甲醇是一種新型的能源。
（1）合成氣（組成為H2和CO）是生產(chǎn)甲醇的重要原料，請(qǐng)寫出由焦炭和水在高溫下制取合成氣的化學(xué)方程式           。
（2）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為      ；
（3）在容積為l L的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇。在其他條件不變的情況下，考查溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；

下列說法正確的是       （填序號(hào)）

A．溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=(mol·L-1·min-1) 
B．該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的大 
C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 
D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)減小 
（4）在T1溫度時(shí)，將1 mol CO和2mol H2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為          ；
（5）在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為堿性，負(fù)極的反應(yīng)式為        ；假設(shè)原電解質(zhì)為NaOH，且電池工作一段時(shí)間后溶質(zhì)只有Na2CO3，此時(shí)溶液中各離子濃度大小關(guān)系為          
Ⅱ．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-， Br-和CrO42-，濃度均為0.010mo1·L-1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?u>        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

能源是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的支柱之一。
（1）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。
①下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是___________（填序號(hào)）。
a. Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl混合攪拌
b. 高溫煅燒石灰石
c. 鋁與鹽酸反應(yīng)
②某同學(xué)進(jìn)行如下圖所示實(shí)驗(yàn)，測(cè)量稀鹽酸與燒堿溶液中和反應(yīng)的能量變化。實(shí)驗(yàn)表明：反應(yīng)溫度升高，由此判斷該反應(yīng)是_______（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，其離子方程式是_______________。

（2）電能是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的能源之一。
下圖所示的原電池裝置中，其負(fù)極是_____________________，正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是____________________________，正極的電極反應(yīng)式是_________________________。
原電池工作一段時(shí)間后，若消耗鋅6.5g，則放出氣體__________g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)  ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。回答有關(guān)中和反應(yīng)的問題。
（1）用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液與足量稀硝酸反應(yīng)，能放出________kJ熱量。

（2）如圖裝置中儀器A的名稱是                                          ，碎泡沫塑料的作用是                                           。
（3）若通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱的ΔH，其結(jié)果常常大于－57.3 kJ·mol－1，其原因可能是            
                                                                     。
（4）用相同濃度和體積的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)        (填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

CO2的固定和利用在降低溫室氣體排放中具有重要作用，從CO2加氫合成甲醇不僅可以有效緩解減排壓力，還是其綜合利用的一條新途徑。CO2和H2在催化劑作用下能發(fā)生反應(yīng)CO2＋3H2CH3OH＋H2O，測(cè)得甲醇的理論產(chǎn)率與反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）提高甲醇產(chǎn)率的措施是                                                      。
（2）分析圖中數(shù)據(jù)可知，在220 ℃、5MPa時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為                ，再將溫度降低至
140℃，壓強(qiáng)減小至2MPa，化學(xué)反應(yīng)速率將                （填“增大、減小 或 不變“ 下同），CO2的轉(zhuǎn)化率將                                。
（3）200℃時(shí)，將0.100molCO2和0.275molH2充入1L密閉容器中，在催化劑作用下反應(yīng)達(dá)到平衡。若CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝                。(要求寫出算式和計(jì)算結(jié)果)
（4）已知已知：CO的燃燒熱△H＝－283.0KJ/mol、2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)  △H＝－483.6KJ/mol、
CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝－90.1KJ/mol，寫出CO2與H2合成甲醇的熱化學(xué)方程式       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

I.科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技術(shù)原理為氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏捍呋瘎l件下生成氨氣，一定條件下，向一個(gè)2L的密閉容器中充入2molN2和6molH2，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)生成NH3的濃度為0.5mol/L，并放出QkJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為______。
II.已知：N2O4(g)2NO2(g) △H＝＋57.20kJ/mol。
在1000C時(shí)，將0.100molN2O4氣體充入lL恒容抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)濃度進(jìn)行分析得到下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）
0
20
40
60
80
c(N2O4)/mol
0.100
c1
0.050
c3
c4
c(NO2)/mol
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
 
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為______；從表中數(shù)據(jù)分析：c1______c2、c3______c4(選填“>”、“<”或“=”）。
(2)在右圖中畫出并標(biāo)明此反應(yīng)中N2O4和NO2的濃度隨時(shí)間變化的曲線。

(3)在上述條件下，從反應(yīng)開始至達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為______。
(4)若起始時(shí)充入NO2氣體0.200mol，則達(dá)到平衡時(shí)NO2氣體的轉(zhuǎn)化率為______；其它條件不變時(shí)，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是______ (填字母）。
A.減小NO2的濃度 B.降低溫度  C.增加NO2的濃度
D.升高溫度 E.再充入一定量的He
(5)向容積相同、溫度分別為T1和T1的兩個(gè)密閉容器中分別充入等量NO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2N2O4(g)(g) △H＝－57.20kJ/mol。恒溫恒容下反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)得體系中NO2的百分含量分別為a1和a2。巳知T1<T2,則a1____a2(選擇A、B、C、D填空）。
A.大于    B.小于    C.等于   D.以上都有可能

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氮是地球上含量豐富的原子元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
（1）25℃時(shí)，0.1mol/LNH4NO3溶液中水的電離程度     （填“大于”、“等于”或“小于”） 0.1mol/L NaOH溶液中水的電離程度。
（2）若將0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等體積混合，混合溶液中2c(NH4+)＞c(NO3－)，所得溶液中離子濃度由大到小的順序是                       。
（3）發(fā)射火箭時(shí)肼(N2H4)為燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。經(jīng)測(cè)定16g氣體在上述反應(yīng)中放出284kJ的熱量。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                       。
（4）下圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖。

已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)  △H＝＋180kJ/mol
2NO (g)＋O2(g)＝2NO2(g)     △H＝－112.3kJ/mol
則反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的△H是       。

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