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(14分)CO2是一種主要的溫室氣體，研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。
（1）金剛石和石墨燃燒反應中的能量變化如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨中，      （填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為      kJ·mol－1。
②石墨與CO2反應生成CO的熱化學方程式：                                   。
（2）采用電化學法可將CO2轉化為甲烷。試寫出以氫氧化鉀水溶液作電解質時，該轉化的電極反應方程式                   。
（3）CO2為原料還可合成多種物質。工業(yè)上常以CO2(g) 與H2(g)為原料合成乙醇。
①已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol－1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=－41.2kJ·mol－1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= －256.1kJ·mol－1。
則：2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=        。
②下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。

對上述流程的分析，下列說法正確的是        。
A．該流程至少包含4種形式的能量轉化
B．裝置X中陰極反應為：2H2O－4e－=4H++O2↑
C．合成塔中生成乙醇的反應是化合反應
D．流程設計體現(xiàn)了綠色化學思想
③如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。該電池負極的電極反應為                。
（1）①石墨    393.5  ② C(s、石墨)+CO2(g) =2CO(g) △H= +172.5kJ·mol－1
（2）CO2+8e－+6H2O=CH4+8OH－（3）① —305.7kJ·mol－1 ② AD
③ CH3CH2OH-4e－+H2O=4H++CH3COOH        

試題分析：（1）①能量越低越穩(wěn)定，圖中石墨的能量低于金剛石；由圖像可知石墨的燃燒熱ΔH=ΔH2+ΔH3=－393.5 kJ·mol－1。②將反應C(s、石墨)+ O2(g) =CO2(g) ΔH=－393.5 kJ·mol－1和2CO(g)+ O2(g) =2CO2(g) ΔH=－283.0×2kJ·mol－1相減即得：C(s、石墨)+CO2(g) =2CO(g) △H= +172.5kJ·mol－1。
（2）→得8e－，生成8個單位的負電荷，結合電解液是氫氧化鉀水溶液，負電荷的離子是OH-。
（3）①由蓋斯定律：Ⅲ-Ⅱ×2-Ⅰ×3可得ΔH= (－256.1kJ·mol－1)－(－41.2kJ·mol－1)×2－(+44kJ·mol－1)×3=
—305.7kJ·mol－1；②A項 光能→電能、電能→化學能，熱能→化學能，化學能→化學能，熱能→動能，正確；B項 電解水陰極反應式為2H2O+2e－=2OH-+H2↑，錯誤；C項 合成塔中的反應方程式為：
6H2+2CO2=CH3CH2OH+3H2O ，錯誤；D項 產物是乙醇和水，無污染，正確。
③由圖可判斷總反應式：CH3CH2OH+O2= CH3COOH+H2O，正極反應式：O2+4e－+4H+=2H2O，兩式相減得負極反應式：CH3CH2OH－4e－+H2O=4H++CH3COOH
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知在25℃時：
①2C(石墨)＋O2(g)＝2CO(g)　△H1＝－222kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　　△H2＝－484kJ/mol
③C(石墨)＋O2(g)＝CO2     △H3＝－394kJ/mol
則25℃時，CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的反應熱△H4為：
A．－82kJ/molB．－41kJ/molC．－312kJ/molD．＋41kJ/mol

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知：
（1）Fe2O3(s) ＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234．1 kJ/mol
（2）C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393．5 kJ/mol
則2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s) 的ΔH是（  ）
A．－824．4 kJ/molB．－627．6 kJ/mol
C．－744．7 kJ/molD．－169．4 kJ/mol

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內容的節(jié)能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運用所學知識，解決下列問題：
⑴已知某反應的平衡表達式為：
它所對應的化學反應方程式為：
⑵利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8kJ·mol
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5kJ·mol
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3kJ·mol
總反應：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH=__________
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：
溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
該反應的正反應方向是反應（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進行，設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為：。
(4)從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。
對反應:N2O4（g）2NO2（g）△H>0，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是。

A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
E．A、C兩點的化學平衡常數(shù)：A＞C
(5)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=－49.0kJ·mol－1�，F(xiàn)在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下。下列說法正確的是

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

人們已經研制出以丙烷為燃料的新型燃料電池，電解質為熔融碳酸鹽，電池總反應方程式為：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
（1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
C（s）+O2（g）=CO2（g）            
2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
則反應C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
（2）該電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，則正極的電極反應式為_________________，電池工作時CO32—移向_____________極。
（3）用該電池電解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此電解池反應的化學方程式為______________________；當該電池消耗0.005molC3H8時，所得溶液的pH為__________（溶液體積變化忽略不計）

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(14分)2014年10月初，霧霾天氣多次肆虐河北、天津、北京等地區(qū)。其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)�！鱄＜0
①該反應的平衡常數(shù)表達式                                                           。
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是                                   （填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式：                            。
（3）在一定條件下，也可以用NH3處理NOx。已知NO與NH3發(fā)生反應生成N2和H2O，現(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol，充分反應后得到的還原產物比氧化產物多1.4 g，則原反應混合物中NO的物質的量可能是_____________。
（4）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。則2 molCH4與足量H2O（g）反應最多可生成_______mol H2，寫出該反應的化學方程式_________________________________________________。
(5)上述方法制得的H2可以和CO在一定條件下合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質。當兩者以物質的量1:1催化反應，其原子利用率達100%，合成的物質可能是                     。
a.汽油        b.甲醇           c.甲醛            d.乙酸

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：
6Ag(s)+O3(g)＝3Ag2O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag2O(s)＝4Ag(s)+O2(g)；△H＝+62.2kJ/mol，則O3轉化為O2的熱化學方程式為          ；②科學家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應式為                                         。
時間/min濃度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0·30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.l7
 
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為： C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：
①10 min～20 min以內v(CO2)表示的反應速率為                      
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算T1℃時該反應的平衡常數(shù)K＝        (保留兩位小數(shù))；
③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是   (填序號字母)；
A．容器內壓強保持不變
B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器內CO2的體積分數(shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30 min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是    ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

研究硫及其化合物對于工農業(yè)生產具有重要意義。
（1）圖Ⅰ所示一個容積為4L的密閉容器，內有可移動的隔板。一定溫度（T）下，左室加入2 mol SO3，右室加入2 mol SO2和1 mol O2，在少量催化劑存在下分別發(fā)生反應：

左室：
右室：
反應達到平衡時，右室反應過程和能量關系如圖Ⅱ所示。

①ΔH2＝_______（含a的數(shù)學式表示）；反應的平衡常數(shù)K＝_________L·mol－1。
②能說明兩邊反應一定達到平衡的是______________（填序號）。
A．隔板不再移動
B．左右兩邊SO2的物質的量相等
C．左右二室中SO2與O2物質的量之比都是2∶1
③達平衡時，左室反應吸收的熱量為Q1kJ，右室反應吸收的熱量為Q2kJ，則Q1、Q2滿足的關系是_____________（填序號）。
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
（2）高溫下，熾熱的Cu2S與水蒸氣反應生成金屬銅、H2和SO2（）。
①寫出該反應的化學反應方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S參與反應，則轉移電子的物質的量是_________mol。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知下列反應的熱化學方程式
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)  2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2 H2(g)+ O2(g)  2H2O(g)   ΔH2
C(s)+ O2(g)  CO2(g)   ΔH3
則反應4C3H5(ONO2)3(l)  12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為
A．12ΔH3+5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3

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同步練習冊答案