题目内容

（1）生产水煤气过程中有以下反应：①C(s)＋CO2(g)??2CO(g)　ΔH1；
②CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH2；
③C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH3；
上述反应ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系为__________________________________。
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为
2CH4(g)＋3O2(g) 2CO(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 038 kJ·mol－1。
工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)：
①X在750 ℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在600 ℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在440 ℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是________(填“X”或“Y”或“Z”)，选择的理由是________________________________________________________；
（3）请画出（2）中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（1）ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
（2）Z　催化效率最高其活性温度低，节能(或催化活性高、速度快、反应温度低)
（3）

解析

练习册系列答案
相关题目

已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH="-57.3" kJ·mol-1,回答下列问题。
(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出　　　　kJ的热量。 
(2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应,此反应的中和热为　　　　　　。 
(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸,反应放出的热量　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)原来(1)放出的热量。 

能源危机促使世界各国寻找新的替代能源和开展对已有能源“高效利用”的技术研发。设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。以丁烷（已知丁烷的燃烧热为2 877.6 kJ·mol－1）为代表回答下列问题：
（1）写出丁烷燃烧的热化学方程式：________________；
（2）正丁烷的燃烧热：2 878 kJ·mol－1，异丁烷的燃烧热：2 869 kJ·mol－，正丁烷转化为异丁烷的过程中________（填“放出”或“吸收”）能量。

阅读以下信息，回答问题：
（1）已知NO2、N2O4的结构式分别为、， NO2中氮氧键的键能为466 kJ·mol－1，N2O4中N－N键键能为167 kJ·mol－1，氮氧键的键能为438.5 kJ·mol－1，写出N2O4转化为NO2的热化学方程式                                                     ；
（2）某种高能充电电池使用吸收H2后的储氢合金（用MH表示）作电池负极材料，NiO(OH)作正极材料，KOH溶液为电解质溶液，负极的电极反应为：MH＋OH－－e－= M＋H2O，电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋M NiO(OH)＋MH
① 电池放电时，正极的电极反应式为                                         ；
② 充电完成时Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)，若继续充电将在一个电极产生O2，同时扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，此时阴极的电极反应式为                     。

制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl—和Fe3+。在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下：

（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是       。
（2）若步骤①的pH>12，则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠。写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式                                                。
（3）滤液D中除了含有OH—离子外，还含有的阴离子有             （填离子符号）。
（4）若滤液E的pH=4，c(Zn2+)=2mol·L-1，c(Fe3+)=2.6×l0-9mol·L-1，能求得的溶度积是       （填选项）。
A.Ksp[Zn(OH)2]    B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3]    C.Ksp[Fe(OH)3]
（5）步骤③要控制pH在一定范围。实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是：                  　　 。
（6）已知：①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) ； ΔH=" a" kJ?mol-1
②H2O(l)  H+(aq)+OH-(aq) ；ΔH=" b" kJ?mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式：                             。
若①的溶度积常数为KSP，②的离子积常数为KW，Fe3+发生水解反应的平衡常数：
K=                 。（用含KSP、KW的代数式表示）

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

①恒温、恒压条件下，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）达平衡，向体系中通入氦气，平衡        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；若反应进行到状态D时，v正  v逆（填“＞”、“＜”或“=”，下同）。
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①上图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：                                        ．
（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式                             。
（3）已知25°C时Ksp[AgCl]=1.6×10-10mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2），在25℃下，向0.1L0.002mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成．从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是                       ，向反应后的浊液中，继续加入0.1L0.002mol?L-1的NaI  溶液，看到的现象是        ，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）                       。

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。

据此判断:
①该反应的ΔH　　0(填“>”或“<”)。 
②在T2温度下,0～2 s内的平均反应速率v(N2)=　　　　。 
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　　　　(填代号)。 


(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     ΔH1="-867" kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)   ΔH2="-56.9" kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式:　                 。 
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为　                   。 

2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。

据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝______________________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。


(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－867 kJ/mol
2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH2＝－56.9 kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的
目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为__________________________。

③常温下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。

为保护环境并缓解能源危机，专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想，转化关系如图所示。

已知：
(1)过程Ⅰ可用如下反应表示：①2CO22CO＋O2
②2H2O(g)2H2＋O2
③2N2＋6H2O4NH3＋3O2
④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2
⑤2CO＋4H2O________＋3O2。
(2)25 ℃时，a g CH4完全燃烧释放出b kJ热量。下列说法不正确的是(　　)。

A．过程Ⅰ是将太阳能转化成化学能
B．反应⑤的另一种产物为CH4
C．ΔH1＝－ΔH2
D．表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－16b kJ·mol－1

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