（16分）汽车尾气是城市空气的主要污染物之一，其主要有害成分是CO、氮氧化物（NOx）等。
（1）NOx产生的原因之一是汽车发动机工作时引发N2和O2反应，其能量变化值如右图所示，
则：N2(g)＋O2(g)
2NO(g) △H= 。
（2）汽车尾气中CO、NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图一。
① NO与CO混存时，相互反应的化学方程式为 。
② 1000K，n(NO)/n(CO)=5:4时，NO的转化率为75%，则CO的转化率约为 。
③ 由于n(NO)/n(CO)在实际过程中是不断变化的，保证NO转化率较高的措施是将温度大约控制在 K之间。
（3）汽车尾气中NOx有望通过燃料电池实现转化。已经有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料电池，其原理如图二。
① 图中石墨Ⅱ为电池的 极。
② 在该电池使用过程中，石墨I电极上的产物是氧化物Y，其电极反应式为 。
（4）甲醇也可用于燃料电池。工业上采用反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密闭反应器中，H2的平衡转化率与温度、压强的关
系如图三所示，则A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的
大小关系为 。
② 某高温下，将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生
反应，达到平衡后测得c(CO2)=2.0mol·L-1，则该温度下反应的平
衡常数值为 。
(16分，每空2分)
（1） +183 kJ·mol－1（2分，未写单位、未写“+”均扣1分）
（2）①2CO+2NO＝N2 +2CO2（2分，未配平扣1分）； ②93%（按NO转化率算得结果为93.75%，但因受NO自身分解的影响，实际值会与计算值有差距，所以回答93.75%及相近的值都给分） ③800—900
（3）正 NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5
（4）①KA＝KB>KC ②1/2
解析试题分析：（1）由图可知，氮气分子的共价键断裂需要吸收945kJ的能量，氧气分子的共价键断裂需要吸收498kJ的能量，而2N与2O结合成2个NO分子放出1260kJ的能量，所以△H=945+498-1260=+183kJ/mol；
（2）①NO与CO混存时，生成氮气和二氧化碳，化学方程式为2CO+2NO＝N2 +2CO2；
②1000K，n(NO)/n(CO)=5:4时，NO的转化率为75%，设NO的物质的量是5mol，则CO的物质的量是4mol,消耗NO的物质的量是5mol×75%=3.75mol，则消耗CO 的物质的量是3.75mol，所以CO的转化率为3.75mol/4mol×100%=93.75%；
③由图一可知无论n(NO)/n(CO)为何值，800-900K时NO的转化率较高，超过900K，尽管有CO存在时的NO的转化率仍在升高，但无CO时NO的转化率却在下降，所以最适宜的温度是800-900K之间；
（3）氧气发生还原反应，所以通入氧气的极是电池的正极；石墨I通入的是二氧化氮气体，发生氧化反应，二氧化氮中N元素的化合价是+4价，N元素化合价升高只能升高到+5价，所以氧化物Y是N2O5，电极反应式为NO2＋NO3－ －e－ ＝N2O5
（4）①A、B点的温度相同，所以平衡常数相同；C点温度高于B，温度升高，对正反应不利，平衡产生减小，所以三者的大小关系是KA＝KB>KC；
②6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡后测得c(CO2)=2.0mol·L-1，则消耗二氧化碳的浓度是1mol/L,消耗氢气的浓度是3mol/L，生成的甲醇和水蒸气的浓度都是1mol/L,氢气的平衡浓度是mol/L,所以K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c(H2)3=1/2
考点：考查反应热的计算，化学平衡常数的判断及计算，电化学理论的应用
亮点激活精编提优100分大试卷系列答案
智趣寒假作业云南科技出版社系列答案科目：高中化学 来源： 题型：填空题
(8分)（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32．0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4的燃烧热化学方程式是 。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时：负极的电极反应式是 。
（3）电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O，充电时：阳极反应式： 用此装置电解水和重水（D2O）组成的混合液（两电极均是Pt），通电一段时间后，在两极共收集到33．6 L（标准状况）气体，总质量为18.5 g，则混合气体中H原子和D原子个数之比：
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
（1）合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：
CH4(g)+ 2H2O(g) 
CO2(g)+4H2(g)
反应过程中能量变化如图所示，
则该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）
若已知，破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示：
| 化学键 | C—H | O—H | C=O | H—H |
| 吸收热量（kJ/mol） | a | b | c | d |
CO2(g)+4H2 (g)反应， 反应进行到4s时CO2的浓度为0.08mol/L，再过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
CO是常见的化学物质，在工业生产中用途很广泛。
（1） 已知：某些反应的热化学方程式如下：
2H2（g）+SO2（g）=S（g）+2H2O（g） ΔH＝+90.4kJ·mol－1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） ΔH＝-556.0kJ·mol－1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ΔH＝-483.6kJ·mol－1
请写出用CO除去空气中SO2，生成S（g）及CO2热化学方程式
（2） 某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态的K2CO3为电解质，请写出该燃料电池正极的电极反应式 ；
（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2H2（g）＋CO（g）
CH3OH（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
| 实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 初始投料 | 2 molH2、1 molCO | 1 mol CH3OH | 4 molH2、2 molCO |
| 平衡时n（CH3OH ） | 0.5mol | n2 | n3 |
| 反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
| 体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
| 反应物的转化率 | α1 | α2 | α3 |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
（14分）运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知： ①CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) △Hl= －91kJ·mol－l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= －24 kJ·mol－l ③CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3= －41 kJ·mol－l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
则反应 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H= .
化学平衡常数K= （用含K1、K2、K3的代数式表示）。
（2）一定条件下，若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g)，下列能说明反应达到平衡状态是 。
a．体系压强保持不变 B．混合气体密度保持不变
c． CO和H2的物质的量保持不变 d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将x mol．L－l的氨水与y mol．L－1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则c(NH4+)____c（Cl－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 .
（4）科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH3。其电池反应式为：4NH3+3O2 = 2N2+6H2O，电解质溶液应显 （填“酸性”、“中性”、“碱性”），
写出正极的电极反应方程式 .
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
（14分）
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱（如图1所示）。
（1）写出图1中阴极的电极反应式 。
（2）已知阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4，则该装置最主要的缺陷是 。
Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图，其中1，2，3，…是炉层编号。580，600，610，…是各炉层的温度（℃）。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。
已知：MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol；MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答：
（1）验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是 。
（2）辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色，用化学方程式表示褪色的原因 。
（3）第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2，则它们的物质的量之比为 。
（4）图4表明，中间炉层（4～6）可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应，请写出该反应的热化学反应方程式 。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
已知： C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393．5 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝+141 kJ/mol
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝ 。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。
①写出该反应的热化学方程式： 。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变
c．c(H2)=3c(CH3OH) d．容器中密度不变
e．2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂。
（2）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料．下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题：
①该过程是将 转化为 。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)
②催化剂b表面的电极反应方程式为 。
（3）某国科研人员提出了使用氢气和汽油（汽油化学式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用，储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2，该系统反应如下图所示：
解决如下问题：
①写出CaH2的电子式 。
②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是： 。
③如该系统反应均进行完全，试写出该系统总反应的化学方程式 。
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