题目内容
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 。 
(1)①< ②0.025 mol/(L·s)
③
④bd
(2)①CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH="-810.1" kJ/mol
②CO2+2H++2e-HCOOH
解析
名校课堂系列答案甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
CO2(g) +3H2(g) ＝CH3OH(g)+H2O(g) △H1
2CO (g) +O2(g) ＝2CO2(g) △H2
2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(g) △H3
则 CO(g) + 2H2(g) 
CH3OH(g) 的△H＝ 。
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H 0 （填>、<或=）。
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。
| A．缩小容器体积 |
| B．降低温度 |
| C．升高温度 |
| D．使用合适的催化剂 |
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O
CO+3H2，T℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g)，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50% ，计算该温度下的平衡常数 （结果保留小数点后两位数字）。（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的 传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
①B极的电极反应式为 。
②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole- 时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是 。
（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀 （填“能”或“否”）。
CH3OH(g) +H2O(g) △H
＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为 。
H2(g)＋CO2(g) ΔH2；研究SO2、CO等大气污染物的处理与利用具有重大意义。
Ⅰ.利用钠碱循环法可脱除烟气中SO2，该法用Na2SO3溶液作为吸收剂，吸收过程pH随n（SO）?n（HSO3-）变化关系如下表：
| n（SO32-）?n（HSO3-） | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
（2）当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 __。
a．c（Na＋）＝2c（SO32-）＋c（HSO3-）
b．c（Na＋）＞c（HSO3-）＞＞c（SO32-）＞c（H＋）＝c（OH－）
c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HSO3-）＋c（SO32-）＋c（OH－）
（3）若某溶液中含3 mol Na2SO3，逐滴滴入一定量稀HCl，恰好使溶液中Cl－与HSO3-物质的量之比为2?1，则滴入盐酸中n（HCl）为 __mol。
Ⅱ.CO可用于合成甲醇，反应原理为
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。（4）在容积为2 L的密闭容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则该温度下的平衡常数为 __，再加入1.0 mol CO后，重新达到平衡，CO的转化率 __（填“填大”“不变”或“减小”）；平衡体系中CH3OH的体积分数 __（填“增大”“不变”或“减小”）。
（5）已知CH3OH（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋3H2（g）；
H2（g）＋
O2（g）=H2O（g） ΔH＝－241.8 kJ/mol。有关键能数据如下：（单位：kJ/mol）
| 化学键 | H—H | H—O | C—H | C—O | C=O |
| 键能 | 435 | 463 | 413 | 356 | 745 |
写出甲醇气体完全燃烧生成气态水的热化学方程式： __。
H2(g)+CO2(g) ΔH＝－41kJ·mol－1
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图：
。请回答下列问题：
H2NCOONH4(l)(氨基甲酸铵) ΔH1
O2(g)=FeO(s) ΔH＝－272.0 kJ·mol－1
O2(g)=Al2O3(s) ΔH＝－1675.7 kJ·mol－1
Na2S(s)＋4H2O(g)