污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题,污染分为空气污染,水污染,土壤污染等。(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:①将煤转化为清洁气体燃料

污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题,污染分为空气污染,水污染,土壤污染等。(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:①将煤转化为清洁气体燃料

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污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题,污染分为空气污染,水污染,土壤污染等。
(1)为了减少空气中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:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)  ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:         
该反应的平衡常数表达式为K=        
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是     (选填序号)。
a.Ca(OH)2      b.CaCl2         c.Na2CO3       d.NaHSO3
(2)为了减少空气中的CO2,目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用,捕碳剂常用(NH4)2CO3,反应为:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq)  ΔH3为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,其关系如图,则:

①ΔH3   0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T4~T5这个温度区间,容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是:        
(3)催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中,用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为:   
②电化学降解NO3-的原理如图,电源正极为:       (选填填“A”或“B”),阴极反应式为:        

 
答案
(1)① C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g)   ΔH=+131.3kJ·mol-1   k=c CO)·c( H2)/c(H2O)
② a  c(各1分)
(2)① <
② T4~T5 反应达平衡,正反应为放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,CO2的吸收效率降低(或NH4HCO3部分分解,意思相近均给分)。
(3)①2 NO3+5H2N2+2OH+4H2O
②A    2 NO3+12 H++10e= N2↑+6H2O
解析

试题分析:(1)①两个给出的热化学方程式下式减上式即得C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g)   ΔH=+131.3kJ·mol-1;②试剂Ca(OH)2、Na2CO3与二氧化硫反应,可以作为其吸收剂;(2)①该图是相同时间时测定的二氧化碳的浓度,温度越高反应速率越快,先打到平衡,所以图像从T3为界,后面是平衡曲线,据此分析温度高二氧化碳含量高平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH3< 0;②T4~T5 反应达平衡,正反应为放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,CO2的吸收效率降低;(3)该反应氢气化合价升高,根据溶液碱性增强,考虑生成OH,由此书写方程式;②在与B相连的电极NO3得到电子生成N2,为阴极,故A为正极,B为负极。
举一反三
能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)   ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)    ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
则反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变ΔH=       kJ·mol-1
Ⅱ.依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是    (填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0  B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)  ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0  D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    ΔH<0
若以稀硫酸为电解质溶液,则该原电池的正极反应式为                        
Ⅲ.氢气作为一种绿色能源,对于人类的生存与发展具有十分重要的意义。
(1)实验测得,在通常情况下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为                                           
(2)用氢气合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.4 kJ·mol-1
①一定条件下,下列叙述可以说明该反应已达平衡状态的是       
A.υ(N2)=υ(NH3)
B.各物质的物质的量相等
C.混合气体的物质的量不再变化
D.混合气体的密度不再变化
②下图表示合成氨反应达到平衡后,每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件,反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段时间是       。图中t3时改变的条件可能是        

③温度为T℃时,将4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%,则反应的平衡常数为                
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2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g)2CO2 (g) +N2 (g)在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:

①该反应的平衡常数表达式为   
②该反应的ΔH   0(选填“>”、“<”)。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化     学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
① 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污
染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol1
2NO2(g)  N2O4(g)                    =-56.9kJ·mol1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式   
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可  达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式                     。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是        (填a→b或b→a) 。

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(10分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如图:

某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查资
料得:
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  ΔH1 = +571.2 kJ·mol-1  ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s)  ΔH2= +226.2 kJ·mol-1  ②
(1)①制备BaCl2的工艺流程图中气体A用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为                                                  
②常温下,相同浓度的Na2S和NaHS溶液中,下列说法正确的是    (填字母)。
A.Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH小
B.两溶液中含有的离子种类不同
C.两溶液中滴入同体积同浓度的盐酸,产生气体速率相等
D.两溶液中加入NaOH固体,c(S2-)都增大
E.NaHS溶液中:c(Na+) >c(HS-) >c(OH-) >c (H+)
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=       。 【已知:Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10
(3)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的ΔH =                     
(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是:              (只要求答一条)。
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盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以用盖斯定律间接求得。已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出x kJ热量;已知每摩尔单质碳完全燃烧生成CO2放出热量为y kJ,则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为
A.-y kJ·mol-1 B.-(10x-y)kJ·mol-1
C.-(5x-0.5y)kJ·mol-1 D.+(10x-y)kJ·mol-1

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已知: 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l)    △H=─571.6 kJ/mol,
CO(g)+O2(g ) = CO2( g )   △H=─283.0 kJ / mol 。
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ 热量,同时生成 3.6 g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A.2:1 B.1:2 C.1:1D.2:3

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