對大氣污染物SO2、NOx進(jìn)行研究具有重要環(huán)保意義。請回答下列問題：
（1）為減少SO2的排放，常采取的措施是將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知：H2（g）＋O2（g）＝H2 O（g）  △H＝－241.8kJ·mol－1
C（s）＋O2（g）＝CO（g）   △H＝－110.5kJ·mol－1
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                  。
（2）已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為：N2（g）＋O2（g）2NO（g） △H0，若1.0 mol空氣含0.80 mol N2和0.20 mol O2，1300oC時(shí)在1.0 L密閉容器內(nèi)經(jīng)過5s反應(yīng)達(dá)到平衡，測得NO為8.0×10－4 mol。
①5s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率ν（NO） ＝            （保留2位有效數(shù)字）；在1300oC 時(shí)，該反應(yīng)的平
衡常數(shù)表達(dá)式K＝               。
②汽車啟動后，汽缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是                       。
（3）汽車尾氣中NO和CO的轉(zhuǎn)化。當(dāng)催化劑質(zhì)量一定時(shí)，增大催化劑固體的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。右圖表示在其他條件不變時(shí)，反應(yīng)2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g） 中，NO的濃度
c（NO）隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線。

①該反應(yīng)的△H       0 （填“＞”或“＜”）。
②若催化劑的表面積S1＞S2，在右圖中畫出c（NO） 在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線（并作相應(yīng)標(biāo)注）。
（1）C（s） + H2O（g） = CO（g） + H2（g） △H＝＋131.3kJ·mol-1   （3分，化學(xué)式、狀態(tài)錯(cuò)誤0分；焓變數(shù)值、單位錯(cuò)漏扣1分；計(jì)量數(shù)用分?jǐn)?shù)表示與焓變相匹配也給分）
（2）①1.6×10－4 mol/（L·s）（2分，單位或有效數(shù)字錯(cuò)漏扣1分）；（2分）
② 溫度升高，反應(yīng)速度加快（2分），平衡向右移動（2分）
（3）① ＜（2分） ②見圖：（3分,其中曲線2分，標(biāo)注1分）

試題分析：（1）已知：①H2（g）＋O2（g）＝H2 O（g）  △H＝－241.8kJ·mol－1，②C（s）＋O2（g）＝CO（g）   △H＝－110.5kJ·mol－1，則根據(jù)蓋斯定律可知②－①即得到熱化學(xué)方程式C（s） + H2O（g） = CO（g） + H2（g），所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－110.5kJ·mol－1＋241.8kJ·mol－1＝＋131.3kJ·mol-1。
（2）①1300oC時(shí)在1.0 L密閉容器內(nèi)經(jīng)過5s反應(yīng)達(dá)到平衡，測得NO為8.0×10－4 mol，則反應(yīng)中生成NO的濃度是8.0×10－4 mol/L，因此5s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率ν（NO）＝8.0×10－4 mol/L÷5s＝1.6×10－4 mol/（L·s）�；瘜W(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式N2（g）＋O2（g）2NO（g）可知，該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝。
②N2（g）＋O2（g）2NO（g） △H0，這說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，因此NO的排放量增大。
（3）①根據(jù)圖像可知，在固體催化劑的表面積不變的情況下，溫度為T2的曲線首先達(dá)到平衡狀態(tài)。溫度高反應(yīng)速率快，到達(dá)平衡的時(shí)間少。因此溫度是T2＞T1。但溫度高平衡時(shí)NO的濃度大，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0。
②當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率，但催化劑不能改變平衡狀態(tài)。所以若催化劑的表面積S1＞S2，則在溫度為T1時(shí)，達(dá)到平衡的時(shí)間增加，但平衡狀態(tài)不變，因此圖像為。
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

科學(xué)家要研究跟碳元素及其化合物相關(guān)的很多課題。
（1）焦炭可用于制取水煤氣。測得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí)，吸收了131. 6kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________ 。
（2）工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬，若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應(yīng)，得到0.6mol鐵，同時(shí)生成2種常見氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
（3）碳跟水蒸氣制水煤氣的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，下列情況下能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________（選填編號．）。
A．V正(H2O)=V正(H2)
B．容器中溫度不再發(fā)生改變
C．消耗nmolH2同時(shí)消耗nmolCO
D．容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變
（4）溫度T1時(shí)，在一體積為2L的密閉容積中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反應(yīng)中c(H2O)的變化情況如圖所示,T1時(shí)反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為_________。在第5分鐘時(shí)將體系的溫發(fā)升高到T2，若在第8分鐘時(shí)達(dá)到新的平衡，請?jiān)谙聢D中畫出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢的曲線（只要求定性表示）。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

能源的開發(fā)、利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。
Ⅰ．已知：①Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g)   ΔH＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋l/2O2(g)＝CO2(g)    ΔH＝b kJ·mol－1
③C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝c kJ·mol－1
則反應(yīng)4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s)的焓變ΔH＝       kJ·mol－1。
Ⅱ．依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是    （填序號)。
A．C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH＞0  B．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)  ΔH＜0
C．2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＞0  D．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)    ΔH＜0
若以稀硫酸為電解質(zhì)溶液，則該原電池的正極反應(yīng)式為                        。
Ⅲ．氫氣作為一種綠色能源，對于人類的生存與發(fā)展具有十分重要的意義。
（1）實(shí)驗(yàn)測得，在通常情況下，1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9 kJ熱量。則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為                                           。
（2）用氫氣合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
①一定條件下，下列敘述可以說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是       。
A．υ正(N2)＝υ逆(NH3)
B．各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等
C．混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
D．混合氣體的密度不再變化
②下圖表示合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，每次只改變溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的某一條件，反應(yīng)速率υ與時(shí)間t的關(guān)系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段時(shí)間是       。圖中t3時(shí)改變的條件可能是        。

③溫度為T℃時(shí)，將4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得N2的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)的平衡常數(shù)為                。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（1）已知：C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(1) △H=－2220.0kJ/mol
H2O(1) ===H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol
寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                               。
（2）在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，E為一張用淀粉碘化鉀溶液潤濕的濾紙，C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾，X、Y分別為直流電源的兩極。在A、B中充滿AgNO3溶液后倒立于盛有AgNO3溶液的水槽中，再分別插入鉑電極。切斷電源開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，通直流電一段時(shí)間后，B電極質(zhì)量增重，A極產(chǎn)生無色氣體。請回答下列問題：
① 寫出D電極反應(yīng)式：　　　　　　　    ；
②寫出水槽中電解AgNO3溶液總反應(yīng)的離子方程式：                                    ，陰極增重2.16 g，則陽極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是____  _L。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大氣污染物的治理具有重要意義。
（1）對PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣中除H+和OH﹣外其它水溶性離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：
離子
K+
Na+
NH4+
SO42-
NO3﹣
Cl﹣
濃度/mol·L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH =        
（2）含SO2的工業(yè)廢氣處理：廢氣的將含有SO2的廢氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，在廢氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前，需通一段時(shí)間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時(shí)控制漿液的pH值，此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。
二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為             。
亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為                。
（3）汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化。
①已知?dú)飧字猩蒒O的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g） 2NO(g） H＞0
汽車啟動后，氣缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是                 。
②在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器，使NO和CO迅速發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成對環(huán)境無污染的氣體，可減少CO和NO的污染，反應(yīng)的化學(xué)方程式為              。
（4）用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g）＝ 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－574kJ·mol—1
CH4(g)＋4NO(g）＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－1160kJ·mol—1
H2O(g）＝ H2O(l）△H＝－144kJ·mol—1
取標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2和NO的混合物，若氮氧化物完全被還原，且生成H2O(l)，則放出的總熱量Q的取值范圍是              。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)（均為可逆反應(yīng)）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng)③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng)④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為                            。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①，下列描述能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
a.容器中氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變 
c.CH3OH(g)濃度保持不變
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH3OH(g)充入5L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)④，一段時(shí)間后到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中共放出49kJ熱量，則CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為       ，該溫度下，平衡常數(shù)K=             ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，對再次達(dá)到的平衡狀態(tài)的判斷正確的是             。
a.CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小
b.CH3OCH3 (g)的體積分?jǐn)?shù)增大
c.H2O(g)濃度為0．5mol·L-1
d.容器中的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                             ；消耗2．8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣時(shí)，理論上流經(jīng)外電路的電子       mol

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

2013年12月2日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運(yùn)載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空，進(jìn)一步向廣寒宮探索。“長征三號甲”是三級液體助推火箭，一、二級為常規(guī)燃料，常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ．常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。但有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大（兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂头瘹錃怏w）。
已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = －543kJ·mol－1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol－1
H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = －242kJ·mol－1
請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時(shí)反應(yīng)：
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：
時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
 
(1) 已知：K800℃>K1000℃，則該反應(yīng)的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。
（2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a．容器內(nèi)顏色保持不變                  b． 2v逆(NO)＝v正(O2)
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                  d．容器內(nèi)密度保持不變
（3）為使該反應(yīng)的速率增大，提高NO的轉(zhuǎn)化率，且平衡向正反應(yīng)方向移動應(yīng)采取的措施有          。
（4）在上述條件下，計(jì)算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K＝______________。
（5）在上述條件下，若開始通入的是0.2 mol  NO2氣體，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，則NO2的轉(zhuǎn)化率為       。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知H2（g）+ Br2（l）→ 2HBr（g）+ 42 kJ。1mol Br2（g）液化放出的能量為30 kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
 
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol 分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ
436
a
369
則上述表格中的a值為(    )
A、404     B、344       C、230        D、200

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。
（1）一定條件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
現(xiàn)有一份在相同條件下對H2的相對密度為17的NO與NO2的混合氣體，用16g甲烷氣體催化還原該混合氣體，恰好生成氮?dú)�、二氧化碳�(xì)怏w和水蒸氣，共放出1042.8kJ熱量。
①該混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為                    
②已知上述熱化學(xué)方程式中△H1=—1160kJ/mol，則△H2=          
③在一定條件下NO氣體可以分解為NO2氣體和N2氣體，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                           。
（2）以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。回答下列問題：

④B極為電池     極，電極反應(yīng)式為                                            
⑤若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，寫出陽極的電極反應(yīng)式                                                  ，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗的甲烷的體積為        （標(biāo)況下），實(shí)際上消耗的甲烷體積（折算到標(biāo)況）比理論上大，可能原因?yàn)?u>                                                         .

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