题目内容

在400℃、101kPa时，NO2（g）＋CO（g）＝NO（g）＋CO2（g）反应过程的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A．该反应是放热反应
B．该反应的反应热△H＝－234 kJ/mol
C．加入催化剂，使该反应的活化能降低，反应速率加快，同时使该反应的反应热数值减小
D．由图可推出：NO（g）＋CO2（g）NO2（g）＋CO（g）△H＝＋234 kJ/mol
C
根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应。反应热等于134 kJ/mol－368 kJ/mol＝－234 kJ/mol。催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，C是错误的。正反应是放热反应，则逆反应一定是吸热反应。答案选C。
练习册系列答案
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已知H—H键能436 kJ/mol；Cl—Cl键能243kJ/mol；H—Cl键能431 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A．H2(g)＋Cl2(g)="2HCl(g)" ΔH＝－183 kJ/mol
B．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)="HCl(g)" ΔH＝－124kJ/mol
C．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝－248 kJ/mol
D．HCl(g) =1/2H2(g)＋1/2Cl2(g) ΔH＝－91.5 kJ/mol
能源短缺是人类社会面临的重大问题,而“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)  ΔH1
反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是     （填“I”或“Ⅱ”）。
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则H2的转化率为       。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为                
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)；  ΔH1
反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g) +H2O(g)；ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是        （填“I”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中数据判断ΔH1         0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。     
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为        ，此时的温度为        （从上表中选择）。
（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

①该电池正极通入的物质为         。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为         
1mol白磷转化为红磷时放出18.39kJ热量，已知：P4(白磷，s)+5O2(g)＝2P2O5(s) 
ΔH=－a kJ/mol(a>0)；4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)  ΔH=－bkJ/mol(b>0)，则a和b 的 关系是（   ）
A．a > bB．a = bC．a < bD．无法确定
能源是人类社会生活和社会发展的基础。请阅读以下材料，回答有关问题：
小题1:在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用       能，还能为农业生产提供优良的肥料。已知标准状况下11.2L甲烷完全燃烧生成液态水时放出445kJ的热量，请写出甲烷燃烧的热化学方程式             。
小题2:某研究人员设计了如右图甲所示的甲烷燃料电池。则该燃料电池的负极是    （填a或b），正极反应为         。若以该电池为电源，石墨为电极电解CuCl2溶液（如右图乙所示），则Y极上发生的电极反应式为      。若电解过程中共消耗标准状况下甲烷0.56L，则理论上可析出金属铜     g。
  
（10分）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇和水，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的热值分别为143kJ· g-1、10kJ·g-1和23kJ·g-1。请回答下列问题：
（1）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_               ______；
(2)在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为_____      , 总反应式               。
（3）在350℃时，保持温度不变，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应生成甲醇蒸汽和水蒸气达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；若350℃时，保持温度不变，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒压器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为b,则a   b（用“＞、＝、＜”表示）
在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；ΔH=－197 kJ·mol-1，当达到化学平衡时，下列说法中正确的是（  ）
A．生成SO3 2 molB．含氧原子共8 mol
C．放出197 kJ热量D．SO2和SO3共2 mol
（11分）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
（1）已知：N2(g)+ O2(g)="2NO(g)" △H="+180.5" kJ·mol－1
2C(s)+ O2(g)="2CO(g)        " △H=－221.0 kJ·mol－1
C(s)+ O2(g)=CO2(g)         △H=－393.5 kJ·mol－1
①尾气转化的反应之一：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H＝            。
②已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol—1、497 kJ·mol—1，则NO分子中化学键的键能为  　　　　　   kJ·mol—1。
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：
①前3s内的平均反应速率v (N2) = _________________________。
②在该温度下，反应的平衡常数K =      　　　    。（只写出计算结果）
③该可逆反应△S  0（填“>”、“<”或“＝”），在_______________（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行。
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是     
A．负极的电极反应式为：
CO+O2—―2e-＝CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

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