题目内容

污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：         。
该反应的平衡常数表达式为K＝        。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是     （选填序号）。
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）为了减少空气中的CO2，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH4)2CO3，反应为：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)＝2NH4HCO3(aq)  ΔH3为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，其关系如图，则：

①ΔH3   0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T4～T5这个温度区间，容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是：        。
（3）催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中，用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为：   。
②电化学降解NO3-的原理如图，电源正极为：       （选填填“A”或“B”），阴极反应式为：        。

 
（1）① C(s)＋H2O(g) ＝ CO(g) ＋H2(g)   ΔH＝＋131.3kJ·mol－1   k＝c CO)·c( H2)/c(H2O)
② a  c（各1分）
（2）① <
② T4～T5 反应达平衡，正反应为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，CO2的吸收效率降低（或NH4HCO3部分分解，意思相近均给分）。
（3）①2 NO3－＋5H2N2＋2OH－＋4H2O
②A    2 NO3－＋12 H+＋10e－= N2↑＋6H2O

试题分析：（1）①两个给出的热化学方程式下式减上式即得C(s)＋H2O(g) ＝ CO(g) ＋H2(g)   ΔH＝＋131.3kJ·mol－1；②试剂Ca(OH)2、Na2CO3与二氧化硫反应，可以作为其吸收剂；（2）①该图是相同时间时测定的二氧化碳的浓度，温度越高反应速率越快，先打到平衡，所以图像从T3为界，后面是平衡曲线，据此分析温度高二氧化碳含量高平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH3< 0；②T4～T5 反应达平衡，正反应为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，CO2的吸收效率降低；（3）该反应氢气化合价升高，根据溶液碱性增强，考虑生成OH－，由此书写方程式；②在与B相连的电极NO3－得到电子生成N2，为阴极，故A为正极，B为负极。
练习册系列答案
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已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量　②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量　③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是  （　　）。
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol－1
C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1
D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol－1
(1)已知：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
H2(g)=H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1
O2(g)=O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1
H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
请写出液氢和液氧反应生成气态水的热化学方程式：__________________________
电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池，其负极的电极反应式为____________________________________。
(2)如图表示373 K时，反应A(g)2B(g)在前110 s内的反应进程。

①此反应的平衡常数表达式K＝________。
②373 K时反应进行到70 s时，改变的条件可能是________，反应进行到90 s时，改变的条件可能是________。
A．加入催化剂B．扩大容器体积C．升高温度D．增大A的浓度
③请在图中画出反应物A在0～70 s时的浓度变化曲线。
为减小和消除过量CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
（1）最近有科学家提出“绿色自由”构想：先把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出，并使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

写出分解池中反应的化学方程式        。在合成塔中，当有4.4 kg CO2与足量H2
完全反应，可放出热量4947 kJ，写出合成塔中反应的热化学方程式           。   
（2）以CO2为碳还可以制备乙醇，反应如下：
2CO2(g) + 6H2(g)= CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H=－173.6kJ/mol
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式        。
（3）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该电池正极的电极反应为     。
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       。当电子转移     mol时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
（4）以甲醇为燃料还可制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入甲醇，用熔融金属氧化物MO作电解质（可传导O2－）。该电池负极发生的电极反应是     ；放电时，O2－移向电池的   （填“正”或“负”）极。
已知： 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l)    △H＝─571.6 kJ/mol，
CO(g)＋O2(g ) = CO2( g )   △H＝─283.0 kJ / mol 。
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ 热量，同时生成 3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A．2:1 B．1:2 C．1:1D．2:3
（1） 在一定温度下，测得0.1 mol·L－1CH3COOH溶液的PH为3.0。则CH3COOH在水中的电离为         ，此温度CH3COOH的电离平衡常数为                       。
（2） 在25℃时，Kw＝1.0×10－14，测得0.1 mol·L－1 Na2A溶液的pH＝7。则H2A在水溶液中的电离方程式为                ，该温度下，将0.01 mol·L－1 H2A溶液稀释到20倍后，溶液的pH＝             。
（3） 已知HCN(aq)+NaOH(aq)＝NaCN(aq)+ H2O(l)  ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；
HCl(aq) +NaOH(aq)＝NaCl(aq) + H2O(l)  ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
则在水溶液中HCNH++CN－电离的ΔH为               kJ·mol－1
已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是
A．H2O(g)=H2(g)＋O2(g)ΔH＝242 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－484 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g)ΔH＝242 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝484 kJ·mol－1
氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）一定温度下，在1L容积恒定的密闭容器中充入2 mol N2和8molH2并发生反应。10min达平衡，测得氨气的浓度为0．4 mol·L－1，此时氮气的转化率为________。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，提出合理的建议______________（写出一条即可）。
（2）如图是1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成lmol CO2（g）和1 mol NO（g）过程中能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式_____________________。

（3）在容积恒定的密闭容器中，进行如下反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

①该反应的平衡常数表达式：K＝_____________；
②试判断K1__________K2（填写“＞”“＝”或“＜”）；
③NH3（g）燃烧的方程式为：4NH3（g）＋7O2（g）＝4NO2（g）＋6H2O（l），已知：
①2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）   △H＝－483．6 kJ／mol
②N2（g）＋2O2（g）2NO2（g）   △H＝＋67．8 kJ／mol
③N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）   △H＝－92．0 kJ／mol
请计算NH3（g）的燃烧热________kJ／mol。
I．已知：反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
4HCl(g)+O2(g)  2Cl2(g)+2H2O(g)     ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
请回答：
（1）H2与O2反应生成气态水的热化学方程式                                     
（2）断开1 mol H—O 键所需能量约为                kJ
II．试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：，它所对应的化学方程式为：         
（2）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K=0.5，则400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N2)正          v(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）（1分）
欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积百分数增加，可采取的正确措施是       （填序号）（1分）
A．缩小体积增大压强    B．升高温度   C．加催化剂   D．使氨气液化移走
（3）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：A(g) + 3B(g)  2C(g) + D（s） ΔH，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
t/K
300
400
500
…
K/(mol·L—1)2
4×106
8×107
K1
…
 
请完成下列问题：
①判断该反应的ΔH        0（填“>”或“<”） （1分）
②在一定条件下，能判断该反应一定达化学平衡状态的是         （填序号）
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆）      B．A和B的转化率相等
C．容器内压强保持不变    D．混合气体的密度保持不变
（4）以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。

①放电时，负极的电极反应式为                             
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系为                                  

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