摘要:25.773K.VL固定容积的容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).具有重要意义.其过程中能量变化如下图.曲线II表示使用催化剂的能量变化.若投入amolCO.2amolH2.平衡时能生成0.1amolCH3OH.反应就具有工业应用价值. (1)在容器容积不变的前提下.欲提高H2的转化率.可采取的措施 . . (2)下列与催化剂有关的说法中.正确的是 A.使用催化剂.使反应CH3OH(g) B.使用催化剂.能够提高反应物转化率 C.使用催化剂.不能改变反应的平衡常数K D.使用催化剂.不能提高反应速率 (3)下列说法不能证明反应达到平衡的是 A.混和气体的密度不变 B.混和气体的平均摩尔质量不变 C.一氧化碳的转化率不变 D.CH3OH(g)的浓度不变 (4)773K.VL固定容积的容器中.依据下列开始时物质的加入量.达到平衡时.CH3OH(g)的浓度与原题中的数值相等的是 A.2 B. C. D. (5)用石墨作电极.一极通入空气.一极通入CH3OH(g).与KOH溶液可组成原电池.其负极反应式为: .

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(2011?烟台模拟)第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮.汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态.
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,每生成1mol水蒸气放热569.1kJ.则该反应的热化学方程式为
C8H18(l)+25/2O2(g)═8CO2(g)+9H2O(g),△H=5121.9kJ?mol-1
C8H18(l)+25/2O2(g)═8CO2(g)+9H2O(g),△H=5121.9kJ?mol-1

(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液.镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为:H2+2NiOOH
放电
充电
2Ni(OH)2

根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-

(3)汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物,治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
若在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示.则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=
0.027mol?L-1?min-1
0.027mol?L-1?min-1
(结果保留两位有效数字).
若保持温度不变,20min时向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将
移动(填“向左”、“向右”或“不”). 20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
b
b
(填字母).
①加入催化剂      ②降低温度
③缩小容器体积      ④增加CO2的物质的量
A.只有①B.只有②C.只有③D.只有④
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CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物,与我们的生存环境息息相关.
(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体,研究发现,空气中少量的 NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2=SO3+NO   ②SO3+H2O=H2SO4   ③2NO+O2=2NO2
则NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是
BD
BD

?A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶     B.硫化氢通入浓H2SO4
?C.亚硫酸钠固体中加入H2SO4              D.制备乙酸乙酯时加入浓H2SO4
(2)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
?①Na2CO3俗称纯碱,因CO32-水解而使其水溶液呈碱性,试写出CO32-水解的离子方程式(忽略第二步水解)
CO32-+H2O=HCO3-+OH-
CO32-+H2O=HCO3-+OH-
,其水解反应的平衡常数(即水解常数)的表达式为Kh=
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)

?②已知25℃时,Kh=2×10-4mol/L,则当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,试求溶液的pH=
10
10

?③0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=
C(HCO3- )+2C(H2CO3
C(HCO3- )+2C(H2CO3
[用含c(HCO-3)、c(H2CO3)的关系式表示].
(3)汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物,治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
若在一定温度下,将2molNO、lmolCO充入固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示.则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=
0.027mol/L.min
0.027mol/L.min
(结果保留两位有效数字).该温度下,反应的化学平衡常数为:K=
5
144
L/mol
5
144
L/mol
(用分数表示).20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
B
B
(填字母).
①加入催化剂  ②降低温度   ③缩小容器体积   ④增加CO2的物质的量
A.只有①B.只有②C.只有③D.只有④
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随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%.目前,消除大气污染有多种方法.
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.已知:
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=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1

(2)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(N2)?c2(CO2)
c2(CO)?c2(NO)
c(N2)?c2(CO2)
c2(CO)?c2(NO)
.若在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图1所示.若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将
移动(填“向左”、“向右”或“不”).20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图1所示的变化,则改变的条件可能是
(填序号).
①加入催化剂   ②降低温度   ③缩小容器体积   ④增加CO2的量
(3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下将SO2转化为SO42-而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4).已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为
2Fe3++SO2+2H2 ═2Fe2++SO42-+4H+
2Fe3++SO2+2H2 ═2Fe2++SO42-+4H+

(4)肼(N2H4)用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977.写出肼与亚硝酸反应的化学方程式
N2H4+HNO2═NH3+2H2O
N2H4+HNO2═NH3+2H2O

(5)如图2所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的
阳极
阳极
(填“阳极”或“阴极”)区生成,其电极反应式为
N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+
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(2012?天津模拟)为改善大气质量,国家拟于“十二五”期间,力争将CO2变为燃料或有机化学产品的构想变为现实,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%.
I.一种将CO2变为燃料或有机化学产品的构想分成3个步骤:
①利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2
②将第①步吸收液电解产生H2和O2,同时分离出CO2
③将第②步产生的H2(g)和CO2(g)在一定条件下转化成CH4(g)和H2O(l).
已知:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H2=-889.6kJ/mol
写出第③步反应的热化学方程式为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.6kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.6kJ/mol

II.目前,消除大气污染有多种方法.
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.写出甲烷直接将NO2还原得到无污染的产物的化学方程式
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O

(2)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化 转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)

在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图1所示.

若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
若20min时改变反应条件,导致N2浓度发生如图1所示的变化,则改变的条件可能是
(填序号).
①加入催化剂   ②降低温度   ③缩小容器体积   ④增加CO2的量
(3)最近,某科研单位研制成功一种处理SO2的方法:利用电化学原理将发电厂产生的大量SO2制成硫酸,装置如图2,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的
极(填“正”或“负”),负极反应式为
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
.用这种方法处理SO2废气的优点是可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染.
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