18．能源是经济增长与社会发展的重要物质基础，美国马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势曾作如下预测：
回答下列问题：

（1）图1中化石能源中属于较清洁的能源是天然气．
（2）核电厂的燃料一般由0.71%铀-235、99.28%铀-238 及 0.0058%铀-234 组成．
①235U、238U、234U 三种核素之间的关系是同位素．
②470g核素${\;}_{92}^{235}$U发生裂变反应：${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n$\stackrel{裂变}{→}$${\;}_{38}^{90}$Sr+${\;}_{54}^{136}$Xe+10${\;}_{0}^{1}$n，净产生的中子（ n）为18NA．
（3）图2是氢能的制备及利用的途径之一，涉及能量转化方式有ac．
a．光能→化学能  b．电能→化学能  c．化学能→电能
（4）目前玉米秸秆常用于制生物质乙醇，已知乙醇的燃烧热为1366.8kJ•mol-1．
①乙醇完全燃烧的热化学方程式为C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.8KJ/mol．
②图3是乙醇燃料电池，a极发生的电极反应为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
③乙醇氧化或水蒸气重整可以制取氢气：
氧化重整：C2H5OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=2CO2（g）+3H2 （g）△H=-554.0kJ•mol-1
水蒸气重整：CH3OH（l）+3H2O（l）=2CO2（g）+6H2（g）△H=+174.2kJ•mol-1
实际生产中采用氧化水蒸气联合重整，为维持热平衡，理论上参加水蒸气重整的乙醇与氧化重整的乙醇的物质的量之比为3.18（结果保留3位有效数字）．
17．下列措施，是为了防止产生雾霾的，其中不可行的是（　　）
A．停止北方冬季供暖，减少有害物质排放
B．寻找新能源，减少化石燃料的使用
C．退耕还林，改善生态环境
D．对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理
16．下列关于阿伏伽德罗常数的说法中正确的是（　　）
A．1 mol氢气含有的原子数为NA
B．NA个水分子中含有氢原子的物质的量为2 mol
C．1 mol 氧气中含有的分子数为2NA
D．1 mol任何物质都含有NA个分子
15．断裂1mol化学键所需的能量如表：
化学键N-NO=ON≡NN-H
键能（kJ）154500942a
火箭燃料肼（H2N-NH2）的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是（　　）
A．N2比O2稳定
B．N2H4（g）+O2（g）?N2（g）+2H2O（g）△H=-534 kJ•mol-1
C．表中的a=194
D．图中的△H3=+2218 kJ•mol-1
14．二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1=-90.1kJ•mol-1
②CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：
③CO（g）+H2O （g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：
④2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4=-24.5kJ•mol-1
（1）分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响消耗甲醇，促进甲醇合成反应（①）平衡右移，CO转化率增大，生成的H2O，通过水煤气变换反应③消耗部分CO；
（2）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为2CO（g）+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ•mol-1；
（3）有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如图所示．其中CO转化率随温度升高而降低的原因是反应放热，温度升高，平衡左移；
（4）二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池，若电解质为KOH溶液，二甲醚直接燃料电池的负极反应式为CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O．
13．科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知：H2（g）、CO（g）和CH3OH（1）的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol．请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol H2O消耗的能量是2858kJ
（2））  甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.6kJ•mol-1．
（3）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为稀硫酸，负极的反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；正极的反应式为$\frac{3}{2}$O2+6H++6e-═3H2O，理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为701.8kJ，则该燃料电池的理论效率为96.6%（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）．
（4）若用该甲醇燃料电池电解某CuSO4溶液，一段时间后，向电解液中加入0.1molCu2（OH）2CO3恰好可以恢复原溶液，电解过程消耗甲醇的质量为3.2g．
12．2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示．已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的△H=-99kJ•mol-1 
请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示反应物所具有总能量、生成物所具有的总能量，E的大小对该反应的反应热有无影响？无．该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？降低，理由是催化剂改变了反应的历程使活化能E降低；
（2）图中△H=-198kJ•mol-1；
（3）如果反应速率v（SO2）为0.05mol•L-1•min-1，则v（O2）=0.025 mol•L-1•min-1、v（SO3）=0.05 mol•L-1•min-1；
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1，计算由S（s）生成3mol SO3（g）的△H=-1185kJ/mol．
11．（1）①CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）；△H=177.7kJ/mol
②C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H=-131.3kJ/mol
③$\frac{1}{2}$ H2SO4（l）+NaOH（l）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（l）+H2O（l）；△H=-57.3kJ/mol
④C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.5kJ/mol
⑤CO（g）+$\frac{1}{2}$ O2（g）=CO2（g）；△H=-283kJ/mol
⑥HNO3 （aq）+NaOH（aq）=NaNO3（aq）+H2O（l）；△H=-57.3kJ/mol
⑦2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-517.6kJ/mol
（a）上述热化学方程式中，不正确的有①②③
（b）根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式C（s）+1/2 O2（g）═CO2 （g）△H=-110.5kJ/mol．
（2）已知热化学方程式：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1，该反应的活化能为167.2kJ•mol-1，则其逆反应的活化能为409.0 kJ•mol-1
（3）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1 160kJ•mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2生成N2，反应中转移的电子总数为1.6 NA（阿伏加德罗常数用NA表示），放出的热量为173.4kJ．
10．甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”．甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料，主要应用于精细化工、塑料、能源等领域．已知甲醇制备的有关化学反应如下：反应①：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-90.77kJ/mol
反应②：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
反应③：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3=-49.58kJ/mol
（1）反应②的△H2=+41.19kJ•mol-1
（2）若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3，已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0，并测得该温度下反应③在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol/L）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时V正＞V逆（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，c（CO）随反应时间t变化如图1中曲线I所示．若在t0时刻分别改变一个条件，曲线I变为曲线II和曲线III．当曲线I变为曲线II时，改变的条件是加入催化剂．当通过改变压强使曲线I变为曲线III时，曲线III达到平衡时容器的体积为2L．

（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流．某种甲醇燃料电池工作原理如图2所示，则通入a气体的电极电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸．常温条件下，将a mol/L的CH3COOH与b mol/L Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为$\frac{2b}{a-2b}$×10-7L/mol．
9．化学在解决雾霾污染中有着重要的作用，雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5）、氮氧化物（NOx）、CO、SO2等．
（1）已知：NO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?NO2（g）△H=-56.5kJ•mol-1
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1．
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有b．
a．混合气体的平均相对分子质量       b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变        d．每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
（2）CO综合利用．
①CO用于合成甲醇反应方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），若起始投入1molCO，2mol H2，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1．得知该反应△H＜0，该反应实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右最为适宜．
②电解CO制备CH4，电解质为碳酸钠溶液，工作原理如图2所示，写出阴极区电极反应式CO+6e-+5H2O=6OH-+CH4．
 0  162820  162828  162834  162838  162844  162846  162850  162856  162858  162864  162870  162874  162876  162880  162886  162888  162894  162898  162900  162904  162906  162910  162912  162914  162915  162916  162918  162919  162920  162922  162924  162928  162930  162934  162936  162940  162946  162948  162954  162958  162960  162964  162970  162976  162978  162984  162988  162990  162996  163000  163006  163014  203614 

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