（16分）汽車尾氣是城市空氣的主要污染物之一，其主要有害成分是CO、氮氧化物（NOx）等。
（1）NOx產(chǎn)生的原因之一是汽車發(fā)動機工作時引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化值如右圖所示，

則：N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H=　　  。
（2）汽車尾氣中CO、NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進行研究，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖一。

① NO與CO混存時，相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              。
② 1000K，n(NO)/n(CO)=5:4時，NO的轉(zhuǎn)化率為75%，則CO的轉(zhuǎn)化率約為       。
③ 由于n(NO)/n(CO)在實際過程中是不斷變化的，保證NO轉(zhuǎn)化率較高的措施是將溫度大約控制在              K之間。
（3）汽車尾氣中NOx有望通過燃料電池實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。已經(jīng)有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料電池，其原理如圖二。
① 圖中石墨Ⅱ為電池的             極。
② 在該電池使用過程中，石墨I電極上的產(chǎn)物是氧化物Y，其電極反應(yīng)式為      。
（4）甲醇也可用于燃料電池。工業(yè)上采用反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密閉反應(yīng)器中，H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)
系如圖三所示，則A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的
大小關(guān)系為        。

② 某高溫下，將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發(fā)生
反應(yīng)，達到平衡后測得c(CO2)=2.0mol·L-1，則該溫度下反應(yīng)的平
衡常數(shù)值為      。

(16分，每空2分)
（1） +183 kJ·mol－1（2分，未寫單位、未寫“+”均扣1分） 
（2）①2CO+2NO＝N2 +2CO2（2分，未配平扣1分）； ②93%（按NO轉(zhuǎn)化率算得結(jié)果為93.75%，但因受NO自身分解的影響，實際值會與計算值有差距，所以回答93.75%及相近的值都給分） ③800—900
（3）正  NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5
（4）①KA＝KB>KC  ②1/2

解析試題分析：（1）由圖可知，氮氣分子的共價鍵斷裂需要吸收945kJ的能量，氧氣分子的共價鍵斷裂需要吸收498kJ的能量，而2N與2O結(jié)合成2個NO分子放出1260kJ的能量，所以△H=945+498-1260=+183kJ/mol；
（2）①NO與CO混存時，生成氮氣和二氧化碳，化學(xué)方程式為2CO+2NO＝N2 +2CO2；
②1000K，n(NO)/n(CO)=5:4時，NO的轉(zhuǎn)化率為75%，設(shè)NO的物質(zhì)的量是5mol，則CO的物質(zhì)的量是4mol,消耗NO的物質(zhì)的量是5mol×75%=3.75mol，則消耗CO 的物質(zhì)的量是3.75mol，所以CO的轉(zhuǎn)化率為3.75mol/4mol×100%=93.75%；
③由圖一可知無論n(NO)/n(CO)為何值，800-900K時NO的轉(zhuǎn)化率較高，超過900K，盡管有CO存在時的NO的轉(zhuǎn)化率仍在升高，但無CO時NO的轉(zhuǎn)化率卻在下降，所以最適宜的溫度是800-900K之間；
（3）氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入氧氣的極是電池的正極；石墨I通入的是二氧化氮氣體，發(fā)生氧化反應(yīng)，二氧化氮中N元素的化合價是+4價，N元素化合價升高只能升高到+5價，所以氧化物Y是N2O5，電極反應(yīng)式為NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5
（4）①A、B點的溫度相同，所以平衡常數(shù)相同；C點溫度高于B，溫度升高，對正反應(yīng)不利，平衡產(chǎn)生減小，所以三者的大小關(guān)系是KA＝KB>KC；
②6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發(fā)生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡后測得c(CO2)=2.0mol·L-1，則消耗二氧化碳的濃度是1mol/L,消耗氫氣的濃度是3mol/L，生成的甲醇和水蒸氣的濃度都是1mol/L,氫氣的平衡濃度是mol/L,所以K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c(H2)3=1/2
考點：考查反應(yīng)熱的計算，化學(xué)平衡常數(shù)的判斷及計算，電化學(xué)理論的應(yīng)用

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：單選題

下圖中，表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是(　　)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(8分)（1）肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101kPa時，32．0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ（25℃時），N2H4的燃燒熱化學(xué)方程式是                             。
（2）肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空氣燃料電池放電時：負(fù)極的電極反應(yīng)式是                                  。
（3）電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O，充電時：陽極反應(yīng)式：                      用此裝置電解水和重水（D2O）組成的混合液（兩電極均是Pt），通電一段時間后，在兩極共收集到33．6 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，總質(zhì)量為18.5 g，則混合氣體中H原子和D原子個數(shù)之比：           

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應(yīng)制備，其主要反應(yīng)為：
CH4(g)+ 2H2O­(g) CO2(g)+4H2­(g)
反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，

則該反應(yīng)為     反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）
若已知，破壞1mol化學(xué)鍵需要吸收的熱量如下表所示：

化學(xué)鍵
 		C—H
 		O—H
 		C=O
 		H—H
 
 吸收熱量（kJ/mol）
 		a
 		b
 		c
 		d
 
則該反應(yīng)吸收或放出熱量為             kJ(用含a b c d字母的代數(shù)式表示)
（2）某溫度下，10L密閉容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g)，發(fā)生
CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反應(yīng)， 反應(yīng)進行到4s時CO2的濃度為0.08mol/L，再過一段時間反應(yīng)達平衡，平衡時容器的壓強是起始時的1.4倍。
則 ① 前4s以H2O(g)濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少？②4s時，混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為多少？③ 平衡時，CH4的濃度是多少？
（要求：寫出計算過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

CO是常見的化學(xué)物質(zhì)，在工業(yè)生產(chǎn)中用途很廣泛。
（1） 已知：某些反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
2H2（g）+SO2（g）=S（g）+2H2O（g）     ΔH＝+90.4kJ·mol－1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）             ΔH＝-556.0kJ·mol－1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）            ΔH＝-483.6kJ·mol－1
請寫出用CO除去空氣中SO2，生成S（g）及CO2熱化學(xué)方程式                      
（2） 某燃料電池以CO為燃料，以空氣為氧化劑，以熔融態(tài)的K2CO3為電解質(zhì)，請寫出該燃料電池正極的電極反應(yīng)式                                             ；
（3）在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應(yīng)：2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0）。初始投料與各容器達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗
甲
乙
丙
初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡時n（CH3OH ）
0.5mol
n2
n3
反應(yīng)的能量變化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
體系的壓強
P1
P2
P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為          。
②三個容器中的反應(yīng)分別達平衡時各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是      （填序號）。
A．α1＋α2＝1            B．Q1＋Q2＝d
C．α3＜α1              D．P3>2P1＝2P2      
E．n2＜n3＜1.0mol     F．Q3＜2Q1
③在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達到新的平衡，從開始到新平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為65.5%，請在下圖中畫出第5min 到新平衡時CH3OH的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

（4）實驗室常用甲酸（一元酸）來制備CO。已知25℃時，0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分別為2.3和2.9。現(xiàn)有相同物質(zhì)的量濃度的下列四種溶液：①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液，其pH由大到小的順序是                 ____（填寫溶液序號）。關(guān)于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等體積混合后的溶液描述正確的是           ____。
a．c(HCOOˉ)＞c(HCOOH)＞c（Na+）＞c（H+）
b．c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c．c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c（HCOOH）+2c（H+）
d．c(HCOOˉ) ＞c（Na+）＞c（H+）＞c(OHˉ)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（14分）運用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問題
（1）已知： ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= －91kJ·mol－l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= －24 kJ·mol－l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= －41 kJ·mol－l
且三個反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3
    則反應(yīng) 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化學(xué)平衡常數(shù)K=        （用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示）。
（2）一定條件下，若將體積比為1:2的CO和H2氣體通入體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)是         。
a．體系壓強保持不變    B．混合氣體密度保持不變
c． CO和H2的物質(zhì)的量保持不變       d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）氨氣溶于水得到氨水。在25℃下，將x mol．L－l的氨水與y mol．L－1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c(NH4+)____c（Cl－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)             .
（4）科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池反應(yīng)式為：4NH3+3O2 = 2N2+6H2O，電解質(zhì)溶液應(yīng)顯           （填“酸性”、“中性”、“堿性”），
寫出正極的電極反應(yīng)方程式                .

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（14分）
Ⅰ.氯堿工業(yè)中常用離子交換膜法電解制堿（如圖1所示）。

�。�1）寫出圖1中陰極的電極反應(yīng)式                   。
�。�2）已知陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過。工業(yè)上若用圖2裝置電解飽和Na2SO4溶液來生產(chǎn)純凈的NaOH和H2SO4，則該裝置最主要的缺陷是                。

Ⅱ.輝鉬礦(MoS2)是一種重要的礦物。圖3是輝鉬礦多層焙燒爐的示意圖，其中1，2，3，…是爐層編號。580，600，610，…是各爐層的溫度（℃）。圖4給出了各爐層固體物料的物質(zhì)的量百分含量。                                  
已知：MoS2焙燒生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H1=-1011KJ/mol；MoO2氧化生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H2=-154KJ/mol。試回答：

（1）驗證輝鉬礦焙燒生成的氣體是SO2而不是SO3的方法是                     。
（2）輝鉬礦焙燒生成的氣體能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色，用化學(xué)方程式表示褪色的原因                                                                      。
（3）第6爐層存在的固體物質(zhì)分別是MoS2、MoO3、MoO2，則它們的物質(zhì)的量之比為                        。
（4）圖4表明，中間爐層（4～6）可能存在一種“固體+固體→固體+…”的反應(yīng)，請寫出該反應(yīng)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

已知： C(s)＋O2(g)＝CO2(g)   ΔH＝－393．5 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)  ΔH＝－566 kJ/mol
TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)  ΔH＝+141 kJ/mol
則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)  ΔH＝                  。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源，解決當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀(jì)中葉將枯竭的危機，同時又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，實現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達80%時的能量變化示意圖。

①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                      。
②能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是    。
a．容器中壓強不變         b．H2的體積分?jǐn)?shù)不變
c．c(H2)=3c(CH3OH)        d．容器中密度不變
e．2個C＝O斷裂的同時有6個H－H斷裂。
（2）人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料．下圖是通過人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問題：

①該過程是將           轉(zhuǎn)化為           。(以上兩空選填“電能”“太陽能”“化學(xué)能”)
②催化劑b表面的電極反應(yīng)方程式為                                     。
（3）某國科研人員提出了使用氫氣和汽油（汽油化學(xué)式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解決汽車CO2的排放問題。該方案主要利用儲氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動機使用，儲氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2，該系統(tǒng)反應(yīng)如下圖所示：

解決如下問題：
①寫出CaH2的電子式                     。
②反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是：             。
③如該系統(tǒng)反應(yīng)均進行完全，試寫出該系統(tǒng)總反應(yīng)的化學(xué)方程式                。

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