题目内容
汽车尾气的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等，科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。
（1）已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-113.0KJ/mol
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(1) ΔH2=-288.4KJ/mol
请判断反应NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(1) ΔH3,在低温下能否自发进行，并说明理由_________。
（2）已知TiO2催化尾气降解原理为：
2CO(g)+O2(g) 
2CO2(g)；
2H2O(g)+4NO(g)+O2(g) 4HNO3(g)。
Ⅰ.在O2浓度几乎不变的条件下，模拟CO、NO的降解，得到降解率随时间变化如图1所示（
），反应40秒后检测气体浓度有所降低，请用化学方程式结合化学反应原理知识解释出现该现象可能的原因______________。
Ⅱ.图2为在不同颗粒间隙的沥青混凝土（α、β型）和不同温度下，实验进行相同一段时间（t秒）后测得的CO降解率变化，回答谢列问题：
①已知50℃、t秒时容器中O2浓度为0.01mol/L，求此温度下CO降解反应的平衡常数_______。
②下列关于图2的叙述不正确的是_______
A.根据降解率由b点到c点随温度的升高而增大，可知CO降解反应的平衡常数Kb<Kc
B.相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大
C.a点的数据反映出CO与O2之间所发生的有效碰撞频率是整个实验过程中最高的
D.d点降解率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失效
③科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体，将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管，在10-60℃范围内进行实验，请在图2中用线段与阴影仿照“示例”描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围（示例：
）。_______
（3）TiO2纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解，写出阳极的电极反应式________。
已知：
化学键 | C—H | C—F | H—F | F—F |
键能 | 414 | 489 | 565 | 158 |
CH4（g）＋4F2（g）＝CF4（g）＋4HF（g） ΔH＝akJ·mol－1。则a等于
A. －1928 B. ＋1928 C. ＋1838 D. －1838
下列四支试管中，过氧化氢分解的化学反应速率最大的是
试管 | 温度 | 过氧化氢溶液的浓度 | 催化剂 |
A | 室温（25℃） | 12% | 有 |
B | 水浴加热（50℃） | 8% | 有 |
C | 水浴加热（50℃） | 12% | 有 |
D | 室温（25℃） | 8% | 无 |
A. A B. B C. C D. D
人口资源环境委员会副主任、中国科学院院士秦大河表示，当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾，清洁地利用煤炭的重要途径之一。
⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ/mol | -285.8 | -393.5 | -283.0 |
①请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式___________。
②在恒温、恒容的反应器中，能表明上述反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
f.混合气体密度不变
g.单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量比为9：1
⑵在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应：
I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol
II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol
Ⅲ 2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol
①图1是太原理工大学煤化工研究所利用热力学数据分析得到温度对反应ⅠInK(化学平衡常数K的自然对数)的曲线图,请分析出现这样趋势的原因是____________。
②提高甲烷反应选择性的关键因素是_______，根据相关知识和图2分析合成甲烷适宜的反应条件是
在550～630K，1MPa的原因是__________________。
③850℃时在体积为5L反应器中发生反应Ⅱ，CO和H2O(g)浓度变化如图所示，请列式计算此条件下的平衡常数_____________ 。
(3)CH4燃料电池利用率很高，装置中添加1L2mol/L的KOH溶液为电解质，持续缓慢通入标准状况下甲烷22.4L～33.6 L时负极电极反应为___________。
下列选项中陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且陈述Ⅰ和陈述Ⅱ有因果关系的是
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ |
A | 浓硫酸具有脱水性 | 少量胆矾放入适量浓硫酸中，固体变为白色 |
B | 氮元素的非金属性强于碳元素 | 酸性：HNO3>H2CO3 |
C | NaHCO3溶液呈碱性 | NaHCO3可用作发酵粉 |
D | 通过煤的干馏和分馏可分离获得苯和甲苯 | 煤中含有苯和甲苯 |
A. A B. B C. C D. D
