能源问题是当前世界各国所面临的严重问题,同时全球气候变暖,生态环境问题日益突出,开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学工作者的研究方向。
I.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)
△H<0。在850℃时,平衡常数K=1。
(1)若降低温度到750℃时,达到平衡时K    1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3molH2O、1.0molCO2
和x molH2,则:
①当x=5.0时,上述反应向       (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是          
③在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,
测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a      b(填“大于”、“小于”或“等于”)
II.已知4.6g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量136kJ·mol液态水转
化为气体水吸收44kJ的热量。
(3)请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式
                               
(4)将0.1mol乙醇在足量氧气中燃烧,得到的气体全部通入到100mL3mol/LNaOH溶液中,忽略HCO-3的电离,则所得溶液中c(CO2-3)      c(HCO-3)(填“大于”、“小于”或“等于”,)原因是                                                 (用文字叙述)。

(14分)

I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为:           
⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是                
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O  2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2 2NH3为例)反应的平衡常数的值如下表。

反应
N2+02 2NO        
N2+3H22NH3
温度/℃
 27
2000
100
400
K
 3.84×10-31
 0.1
3.4×109
2.0x104
下列说法正确的是           。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
⑵已知:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    =-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)="2H20(1)        " ="-571.6" kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的=          KJ·mol-1
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其(H2)和(NH3)随时间变化的关系如图所示。

①下列叙述正确的是           。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673 K升至773 K,则(H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示)(H2)=              
③若开始时(N2)=(H2),则反应的平衡常数=            (用代数式表示)。

(14分)
(1)燃料电池作为绿色能源得到迅速发展,二甲醚(CH3OCH3)质子交换膜燃料电池的电池反应为:CH3OCH3+3O22CO2+3H2O,制取二甲醚的反应如下:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)          △H=-41.2kJ·mol1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)        △H=-90.7kJ·mol1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)     △H=-23.5kJ·mol1
①写出由CO和H2制取二甲醚和CO2的热化学方程式:                                     
②二甲醚质子交换膜燃料电池是以酸性溶液为电解质溶液,二甲醚从一个电极通入,O2从另一电极通入,中间为质子交换膜,通入O2的一极为     极,电极反应式为                               
(2)钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程的有关问题。
①工业用热还原法炼铁,写出由CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)的化学方程式:
_________________________________________________________
②生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式____________________________________________________
③下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_____________

④在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下,请回答:

A电极对应的金属是        (写元素名称),
B电极的电极反应式是            ________________  

 0  56751  56759  56765  56769  56775  56777  56781  56787  56789  56795  56801  56805  56807  56811  56817  56819  56825  56829  56831  56835  56837  56841  56843  56845  56846  56847  56849  56850  56851  56853  56855  56859  56861  56865  56867  56871  56877  56879  56885  56889  56891  56895  56901  56907  56909  56915  56919  56921  56927  56931  56937  56945  203614 

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