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            • 1. 发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径.
              (1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H    (填“增大”、“减小”或“不变”).
              (2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g);△H=-49.0kJ•mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2(g) 和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.

              ①0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2)=    
              ②在相同条件下,密闭容器的体积压缩至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是    (填字母序号)kJ.
              a.0<Q<29.5    b.29.5<Q<36.75    c.36.75<Q<49   d.49<Q<98
              ③在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如图2所示,L和X 分别表示温度或压强.i.X表示的物理量是    . ii.判断L1与L2的大小关系,并简述理由:    
              (3)利用铜基催化剂光照条件下由CO2和H2O制备CH3OH的装置示意图如图3所示,该装置工作时阴极的电极反应式是    
              (4)利用CO2和NH3为原料也合成尿素,在合成塔中的主要反应可表示如下:
              反应①:2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2CO2NH4(s)△H1=    
              反应②:NH2CO2NH4(s)⇌CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1
              总反应:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH22(s)+H2O(g)△H=-86.98kJ•mol-1
              则反应①的△H1=    
            • 2. (2016•湖南四模)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)△H=-1200KJ/mol,一定温度下,向容积固定为 2L的密闭容器中充入一定量的 CO和 NO2,NO2 的物质的量随时间的变化曲线如图所示
              ①0~10min内该反应的平均速率vCO)=    ,从 11 min 起其他条件不变,压缩容器的容积变为 1L,则    2 n NO 的变化曲线可能为图中的 (填字母).
              ②恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是    (填字母).
              A.容器内混合气体颜色不再变化
              B.容器内的压强保持不变
              C.容器内混合气体密度保持不变.
            • 3. (2016•河西区二模)碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用.请按要求回答下列问题:
              (1)已知:2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ/mol
              2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
              请写出CH4燃烧热的热化学方程式:    
              (2)在不同温度下反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如下表:
              温度/℃60075090011001250
              平衡常数K2.51.610.90.6
              ①该反应的△H    0.(填“>”、“=”或“<”).
              ②900℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示,若到达平衡后加压,则H2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)    ,正反应速率将    
              其他条件相同时,请在图中画出750℃时CO2的转化率随时间变化的示意图.
              ③在900℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是(填编号)    ,平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有    (填编号)
              ABCDE
              n(CO231011
              n(H221012
              n(CO)1230.53
              n(H2O)5230.51
              (3)以二甲醚(CH3OCH3)、空气、KOH溶液为原料可设计为燃料电池
              ①放电时,负极电极反应式:    
              ②假设该燃料电池中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为    
            • 4. (2016•浙江)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:
              CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-8
              CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2
              某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
              T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)
              543Cat.112.342.3
              543Cat.210.972.7
              553Cat.115.339.1
              553Cat.212.071.6
              [备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
              已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
              ②H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJ•mol-1
              请回答(不考虑温度对△H的影响):
              (1)反应I的平衡常数表达式K=    ;反应Ⅱ的△H2=    kJ•mol-1
              (2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有    
              A.使用催化剂Cat.1  
              B、使用催化剂Cat.2
              C、降低反应温度  
              D、投料比不变,增加反应物的浓度
              E、增大 CO2和H2的初始投料比
              (3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是    
              (4)在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图.
              (5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在    极,该电极反应式是    
            • 5. 以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H.在体积均为2L的三个恒容密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1mol CO和2mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变.图1为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应已经达到平衡状态.CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示.


              (1)0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为    
              (2)三个容器中一定达到平衡状态的是容器    ,此容器中反应达平衡时,放出热量20.5kJ,则△H=    
              (3)当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最低的是容器    ;平衡常数最大的是容器    
              (4)工业实际合成CH3OH生产中,采用图2中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:    
              (5)科研人员设计了一种新型甲醇燃料电池,其电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.该电池工作时的负极电极反应式为    .用该电池电解饱和食盐水(石墨电极),当电路中通过1.929×104 C的电量时,生成标准状况下氢气的体积为    L.(已知:一个电子的电量是1.602×10-19C)
            • 6. 随着人们生活水平的提高,环境保护意识越来越强,其中某些含碳、氮的化合物是环境污染的罪魁祸首.

              (1)科学家研究消除和利用CO的问题.
              ①他们发现,在一定条件下氢气能把CO转化成CH4:CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H<0.现在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入CO和H2,一段时间后反应达到平衡状态.当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是    
              A.正反应速率先增大后减小   B.氢气的转化率减小
              C.化学平衡常数K值增大     D.反应物的体积百分含量增大
              上述反应达到平衡后,改变条件,既能同时增大正、逆反应速率又能使平衡逆向移动的措施是    
              ②他们还成功制成了CO一空气碱性(KOH为电解质)燃料电池,则此电池的负极反应式为    
              (2)汽车尾气中含大量NO,研究表明,可将NO通过下列方法转化成无毒气体
              ①在200℃、有催化剂存在时,H2可将NO还原为N2和生成1mol水蒸气时的能量变化如图1,写出该反应的热化学方程式    .(△H用含E1、E2、E3等的式子表示)
              ②某温度下,在2L密闭容器中充入各0.4mol的NO、CO进行反应:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H<0,测得NO物质的量变化如图2所示:第6分钟继续加入0.2mol NO、0.2mol CO、0.2mol CO2和0.3mol N2,请在图2中画出到9分钟末反应达到平衡时NO的物质的量随时间的变化曲线.
              (3)NaCN有剧毒,易造成水污染.常温下,0.1mol/L的NaCN溶液pH为11.0,原因是    (用离子方程式表示);则HCN的电离常数Ka=    
            • 7. 某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2,5um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等.因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义.
              请回答下列问题:
              (1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样.若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如表:
              离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
              浓度/mol•L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
              根据表中数据判断试样的pH约为    
              (2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
              ①将煤转化为清洁气体燃料.已知:
              2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
              2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol-1
              则C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=     kJ•mol-1
              ②洗涤含SO2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是    
              A.Ca(OH)2   B.Na2CO3   C.CaCl2D.NaHSO3
              (3)汽车尾气中有NOx和CO的生成:
              ①已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H>0
              ⅰ.若1L空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K=    
              ⅱ.恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是    
              A混合气体的密度不再变化
              B混合气体的平均分子量不在变化
              C N2、O2、NO的物质的量之比为1:1:2
              D氧气的百分含量不在变化
              ⅲ.若升高温度,则平衡    (填“正向”或“逆向”或“不”下同)移动,逆反应速率    (填“变大”或“变小”或“不变”).
              ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g).已知该反应的△H>0,则该设想能否实现    (填“能”或“不能”).
              (4)综上所述,你对该市下一步的环境建设提出的建议是    
            • 8. (2016•门头沟区一模)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
              方法I用碳粉在高温条件下还原CuO
              方法II
              用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
              方法III电解法,反应为2Cu+H2O
               电解 
              .
               
              Cu2O+H2
              (1)已知:2Cu(s)+
              1
              2
              O2(g)=Cu2O(s)△H=-akJ•mol-1
              C(s)+
              1
              2
              O2(g)=CO(g)△H=-bkJ•mol-1
              Cu(s)+
              1
              2
              O2(g)=CuO(s)△H=-ckJ•mol-1
              则方法I发生的反应:2Cu O(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=    kJ•mol-1
              (2)工业上很少用方法I制取Cu2O,是由于方法I反应条件不易控制,若控温不当,会降低Cu2O产率,请分析原因:    
              (3)方法II为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2
              该制法的化学方程式为    
              (4)方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,写出电极反应式
              并说明该装置制备Cu2O的原理    
              (5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
              2H2O(g)
              光照
              Cu2O
              2H2(g)+O2(g)△H>0,水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)
              变化如下表所示.
              序号Cu2O a克温度01020304050
              方法IIT10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
              方法IIIT10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
              方法IIIT20.100.0940.0900.0900.0900.090
              下列叙述正确的是    (填字母代号).
              a.实验的温度:T2<T1
              b.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×10-5mol•L-1•min-1
              c.实验②比实验①所用的Cu2O催化效率高
              d. 实验①、②、③的化学平衡常数的关系:K1=K2<K3
            • 9. 含氮的化合物广泛存在于自然界,是一类非常重要的化合物.回答下列有关问题:
              (1)在一定条件下:2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g).已知该反应的相关的化学键键能数据如下:
              化学键N≡NH-ON-HO=O
              E/(kJ/mol)946463391496
              则该反应的△H=    kJ/mol.
              (2)电厂烟气脱氮的主要反应
              I:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H<0,副反应
              II:2NH3(g)+8NO(g)═5N2O(g)+3H2O(g)△H>0.
              ①反应I的化学平衡常数的表达式为    
              ②对于在2L密闭容器中进行的反应I,在一定条件下n(NH3) 和n(N2) 随时间变化的关系如图1所示:

              用NH3表示从开始到t1时刻的化学反应速率为     (用a、b、t表示)mol/(L•min),图中表示已达平衡的点为    
              ③电厂烟气脱氮的平衡体系的混合气体中N2和N2O含量与温度的关系如图2所示,在温度420~550K时,平衡混合气体中N2O含量随温度的变化规律是    ,造成这种变化规律的原因是    
              (3)电化学降解法可治理水中硝酸盐的污染.电化学降解NO3-的原理如图3所示,电源正极为    (填“a”或“b”),阴极电极反应式为    
            • 10. 煤是我国重要的化石燃料,煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源.
              (1)煤液化是    (填“物理”或“化学”)变化过程.
              (2)煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸,部分过程如图1所示:

              ①SO2反应器中的化学方程式是    
              ②生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放.已知有V L(已换算成标准状况)尾气,通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀.H2O2吸收SO2的化学方程式是    ;尾气中SO2的含量(体积分数)的计算式是    
              (3)H2S还可用于回收单质硫.含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液,可实现空气脱硫,得到单质硫.FeCl3溶液吸收H2S过程中,溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2S) 随时间t的变化如图2.
              ①由图中信息可知,0~t1时,一定发生的反应是    (用离子方程式表示).
              ②t1以后,溶液中n (Fe3+)保持基本不变,原因是    
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