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（共14分）實(shí)現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO₂轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下圖1表示該反應(yīng)過程中能量(單位為kJ·mol^-1)的變化：

（1）關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是____________(填字母)。
A．DH＞0，DS＞0  B．DH＞0，DS＜0   C．DH＜0，DS＜0   D．DH＜0，DS＞0
（2）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如上圖2所示。
①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡，CH₃OH的平均反應(yīng)速率v(CH₃OH) ＝             mol·(L·min)^-1；
H₂的轉(zhuǎn)化率w(H₂) =          
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝              
③下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是            (填字母)。
A．升高溫度                B．將CH₃OH(g)及時(shí)液化抽出
C．選擇高效催化劑         D．再充入l molCO₂和3 molH₂
（3）25℃，1.01×10⁵Pa時(shí)，16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出363.3kJ的熱量，寫出表示CH₃OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式：                                   
（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此電池的負(fù)極電極反應(yīng)式                               

（12分）科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃燒熱△H分別為－285.8 kJ·mol^－1、－283.0 kJ·mol^－1和－726.5 kJ·mol^－1。請(qǐng)回答下列問題：
（1）用太陽(yáng)能分解10mol液態(tài)水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________；
（3）用甲醇與氧氣在堿性條件下形成燃料電池的負(fù)極電極離子方程式為_________________
（4）在容積為2 L的密閉容器中，由CO₂和H₂合成甲醇(CO₂+3H₂ CH₃OH + H₂O)
在其他條件不變得情況下，考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；下列說法正確的是______（填序號(hào)）

①溫度為T₁時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH₃OH) ＝n_A/t_A mol·L^-1·min^-1
②該反應(yīng)在T₁時(shí)的平衡常數(shù)比T₂時(shí)的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T₁變到T₂，達(dá)到平衡時(shí)n(H₂)/n(CH₃OH)增大
（5）在T₁溫度時(shí)，將1mol CO₂和3mol H₂充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO₂轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_________________________。

在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物（CO、NO_x、碳?xì)浠�合物）進(jìn)行相互反應(yīng)，生成無毒物質(zhì)，減少汽車尾氣污染。
（1）已知：N₂(g)+ O₂(g)="2NO(g)" △H=＋180.5 kJ/mol  
2C(s)+ O₂(g)="2CO(g)" △H="-221.0" kJ/mol
C(s)+ O₂(g)=CO₂(g) △H="-393.5" kJ/mol
尾氣轉(zhuǎn)化的反應(yīng)之一：2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) △H＝            。
（2）某研究性學(xué)習(xí)小組在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，在某溫度時(shí)，按下列流程探究某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

請(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響)：
①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N₂) = ___________________。
②在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K =           。（只寫出計(jì)算結(jié)果）
③對(duì)于該可逆反應(yīng)，通過綜合分析以上信息，至少可以說明     （填字母）。
A．該反應(yīng)的反應(yīng)物混合后很不穩(wěn)定
B．該反應(yīng)一旦發(fā)生將在很短的時(shí)間內(nèi)完成
C．該反應(yīng)體系達(dá)到平衡時(shí)至少有一種反應(yīng)物的百分含量較小
D．該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行
E．該反應(yīng)使用催化劑意義不大
（3）CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔－氧化鈉，其中O^2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。下列說法錯(cuò)誤的是     。

A．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+O^2—―2e^-＝CO₂
B．工作時(shí)電極b作正極，O^2-由電極a流向電極b
C．工作時(shí)電子由電極a通過傳感器流向電極b
D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

燃煤廢氣、汽車尾氣中的氮氧化物（NO_x）、一氧化碳等有害氣體，常用下列方法處理，以減少對(duì)環(huán)境的污染。
（1）對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí)，常利用甲烷催化還原氮氧化物，如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H＝-574 kJ·mol^-1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H＝-1160 kJ·mol^-1
則1molCH₄將NO₂還原為N₂的反應(yīng)熱為     ；
（2）除氮氧化物及CO外，汽車尾氣中還含有碳?xì)浠�合物等污染物，下圖是汽車尾氣轉(zhuǎn)化研究的示意圖：表示的是Pt/Al₂O₃/Ba表面吸附與解吸作用的機(jī)理，氮氧化物是NO₂，碳?xì)浠�合物是CxHy，寫出兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式：     ，Pt/Al₂O₃/Ba的作用是     ；

（3）平衡常數(shù)K的數(shù)值大小，是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，K的數(shù)值越大，化學(xué)反應(yīng)的限度越大，反應(yīng)物反應(yīng)的越充分。在25℃時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)                   K₁＝1×10^－30  ㈠
2H₂(g)＋O₂(g)2H₂O(g)        K₂＝2×10⁸¹   ㈡
2CO₂ (g)2CO(g)＋O₂(g)        K₃＝4×10^－92  ㈢
①常溫下，反應(yīng)2H₂O(g)    2H₂(g)+O₂(g) 平衡常數(shù)K＝     ；
②關(guān)于以上反應(yīng)，下列說法正確的是     

A．常溫下，NO，H2O，CO2三種化合物分解放出氧氣的傾向大小順序：NO＞H2O＞CO2

B．若升高溫度，反應(yīng)㈢的平衡常數(shù)K3將增大

C．若只增加壓強(qiáng)，且反應(yīng)物、生成物狀態(tài)不變，反應(yīng)㈠平衡不發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不變；反應(yīng)㈡平衡朝正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大

D．若增加汽車發(fā)動(dòng)機(jī)空氣的進(jìn)氣量，可同時(shí)減少氮氧化物和一氧化碳的排放

（14分）在80℃時(shí)，0.40mol的N₂O₄氣體充入2L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N₂O₄(g) 2NO₂(g)  ΔH＞0 ，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析得到如下數(shù)據(jù)：

	0	20	40	60	80	100
n（N2O­4）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（14分）二甲醚（CH₃OCH。）和甲醇（CH₃OH）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH₄和H₂O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下：

（1）催化反應(yīng)室B中CO與H₂合成二甲醚的化學(xué)方程式為          .
（2）催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為：
CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）……（I）、CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）……（Ⅱ）催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為：
CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）……（Ⅲ）、CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）……（Ⅳ）
①已知：原子利用率=×100％，試求反應(yīng)（Ⅳ）的原子利用率為       。
②反應(yīng)（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。
③在壓強(qiáng)為5MPa，體積為VL的反應(yīng)室c中，amol CO與20mol H₂在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         （用含字母的代數(shù)式表示）。

（3）我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。
該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：
CH₃OCH₃一12e^一+16OH^一=2CO^2-₃+11H₂O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫（體積分?jǐn)?shù)為x）廢氣的方法如下：
①將含SO₂的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO₃溶液；
②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸；
③將鹽酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂氣體回收。
用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣，計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

H₂O由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程可以用下式來表示：
H₂O（l） H₂O（g）。我們也可以用平衡移動(dòng)原理來解釋這一變化中的一些問題，如：H₂O的汽化是吸熱過程，所以溫度升高，平衡向生成更多的H₂O（g）的方向移動(dòng)。請(qǐng)回答下面兩個(gè)問題：
（1）減小壓強(qiáng)，平衡向      移動(dòng)。所以高山上由于空氣稀薄，水的沸點(diǎn)比平地上
      （填高或低）。高壓鍋中水的沸點(diǎn)比普通鍋中水的沸點(diǎn)      （填高或低）。

（8分）硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：
Ⅰ     SO₂+2H₂O+I₂===H₂SO₄+2HI
Ⅱ     2HIH₂+I₂
Ⅲ     2H₂SO₄===2SO₂↑+O₂↑+2H₂O
(1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是        。
a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行
b.反應(yīng)Ⅰ中SO₂氧化性比HI強(qiáng)
c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H₂O
d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1mol O₂的同時(shí)產(chǎn)生1mol H₂
 (2)一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI（g）
發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H₂物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=        。
該溫度下，H₂(g)+I₂(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=      。
相同溫度下，若開始加入HI（g）的物質(zhì)的量是原來的2倍，則       是原來的2倍。
a.平衡常數(shù)    b.HI的平衡濃度    c.達(dá)到平衡的時(shí)間    d.平衡時(shí)H₂的體積分?jǐn)?shù)
（3）實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H₂，反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡      移動(dòng)（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列試劑中的      ，產(chǎn)生H₂的速率將增大。
a.NaNO₃       b.CuSO₄      c.Na₂SO₄         d.NaHSO₃
（4）以H₂為燃料可制成氫氧燃料電池。
已知  2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(l)   △H=-572KJ.mol^-1
       某氫氧燃料電池釋放228.8KJ電能時(shí)，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為       。

(14分)下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問題：

(1)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：K=，它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：                    
(2)已知在一定溫度下，各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
C(s)+C0₂(g) 2C0(g)，K₁        �、�
CO(g)+H₂0(g) H₂(g)+C0₂(g)，K₂ 　　　　 ②
C(s)+H₂0(g) CO(g)+H₂(g)，K₃  　　　　�、�
則K₁、K₂、K₃，之間的關(guān)系是：　　　　　　　，反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而 　　 (增大／減小／不變)。
一定溫度下，在三個(gè)容積均為2L的容器中均進(jìn)行著③反應(yīng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請(qǐng)?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。

簡(jiǎn)述理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)該產(chǎn)業(yè)鏈中氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如N0、N0₂、N₂0₄等。對(duì)反應(yīng)N₂O₄(g) 2N0₂(g) △H>O，在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中N0₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(    )

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A>C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B<C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
(4)如果(3)中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件(不改變N₂0₄、N0₂的量)，反應(yīng)速率v與時(shí)間t關(guān)系如圖所示。圖中t₄時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是            ；圖中表示平衡混合物中N0₂的含量最高的一段時(shí)間是    。

(10分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1：還原沉淀法    該法的工藝流程為：

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—（黃色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯           色。
（2）第②步中，還原1mol Cr₂O₇^2—離子，需要________mol的FeSO₄·7H₂O。
(3)第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s)Cr³⁺ (aq)+3OH^—(aq)
常溫下，Cr(OH)₃的溶度積Ksp＝c(Cr³⁺)·c³(OH^—)＝10^-32，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至         。
方法2：電解法    該法用Fe做電極電解含Cr₂O₇^2—的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)₃沉淀。
（4）用Fe做電極的原因?yàn)?u>             。
（5）在陰極附近溶液pH升高的原因是（結(jié)合電極反應(yīng)式解釋）                        ；
溶液中同時(shí)生成的沉淀還有