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CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径.
(1)有效“减碳”的手段之一是节能.下列制氢方法中最节能的是
 
.(填字母序号)
A.电解水制氢:2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O
   TiO2   
.
太阳光
2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2O
高温
CO+3H2
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环.在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g )?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

①反应进行到10min时CO2的转化率为
 
;从4min到10min,v(H2)=
 
mol?L-1?min-1.
②能说明上述反应达到平衡状态的是
 
(填字母序号).
A.CO2与CH3OH的物质的量浓度相等时
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.混合气体的总物质的量保持不变
(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一,汽车发动机工作时会引发和反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式:
 
.
②通过NOx传感器可检测NOx的含量,其工作原理示意图如下:

该传感器是依据
 
原理(填“原电池”或“电解池”)而工作的.Pt电极上发生的是
 
反应(填“氧化”或“还原”).
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学电源新型电池
专题:基本概念与基本理论
分析:(1)从充分利用太阳能的角度分析;
(2)①根据转化率=
消耗量
起始量
×100%,v=
△c
t
计算反应速率;
②化学反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的物理量不变;
(3)①分析图象变化,计算反应焓变=E1-E2,结合热化学方程式书写方法标注物质聚集状态和对应反应的焓变;
②分析图象物质变化可知是原电池原理,氧气进入的电极是原电池正极,氧气得到电子生成氧离子发生还原反应;
解答: 解:(1)电解水、高温以及天然气的使用都会消耗能源,不符合低碳要求,使用太阳能可减小低碳,故答案为:C;
(2)①反应进行到10min时CO2的转化率=
1.0mol/L-0.25mol/L
1.0mol/L
×100%=75%;
从4min到10min,v(CO2)=
△c
t
=
0.50mol/L-0.25mol/L
10min-4min
,则v(H2)=3v(CO2)=3×
0.50mol/L-0.25mol/L
10min-4min
=0.125mol/(L?min)-1,
故答案为:75%,0.125;
②A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1时,没有达到平衡状态,故A错误;
B.由于气体的总质量不变,容器的体积不变,则无论是否达到平衡状态,气体的密度都不变,故B错误;
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内每消耗3molH2,同时生成1molH2O,故C错误;
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,说明达到平衡状态,故D正确.
故答案为:D;
(3)①分析图象变化,计算反应焓变△H=E1-E2=1443KJ/mol-1260KJ/mol=183KJ/mol,结合热化学方程式书写方法标注物质聚集状态和对应反应的焓变,得到热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183KJ/mol;
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183KJ/mol;
②图象物质变化可知,一氧化氮和氧气在固体电解质中发生的原电池反应,是原电池原理,氧气进入的电极是原电池正极,氧气得到电子生成氧离子发生还原反应;故答案为:原电池,还原;
点评:本题考查了化学反应速率计算,图象分析判断应用,热化学方程式书写,原电池原理理解应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法中,正确地是(  )
A、一个氮原子的质量就是氮的相对原子质量
B、一个碳原子的质量约为1.99×10-23g
C、氧气的摩尔质量在数值上等于它们的相对分子质量
D、氢氧化钠的摩尔质量是40g

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科目:高中化学 来源: 题型:

化学课外活动小组设计了如图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置,以探究该装置的多功能性能.
(1)装置Ⅰ可用于多种气体的制备,开始实验前检查其气密性是否良好的方法是
 
.
(2)甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器,则装置Ⅰ中的化学反应方程式为
 
.每制得0.5mol氧气,转移电子的物质的量为
 
mol.
(3)乙同学认为利用装置Ⅱ,可收集NO,试简述操作方法:
 
.
(4)丙同学认为利用装置Ⅰ和装置Ⅲ可进行验证Cl2的氧化性比Br2强的实验,进行此项实验时在装置Ⅰ中发生的反应离子方程式为
 
,装置Ⅲ中应加入适量的
 
试剂,根据装置Ⅲ中观察到的
 
实验现象即可得出Cl2的氧化性比Br2强的结论.
(5)丁同学认为利用装置Ⅰ可作为实验室制氨气的快速发生器,则b仪器中试剂是
 
,用化学平衡原理分析b仪器中试剂的作用
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知:,芳香烃A能发生如图一系列转化:

(1)反应类型:②
 
,③
 
.
(2)结构简式 A
 
,G
 
.
(3)反应的化学方程式:①
 
;⑤
 
.
(4)上述流程中的物质,互为同分异构体的是
 
(选填编号).
(5)写出由A转化为的线路.(用A→…→目标产物 在箭号上写明反应试剂及反应条件.)
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症,以高血糖为主要标志.长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病.
(1)血糖是指血液中的葡萄糖 ( C6H12O6).下列说法正确的是
 
(填字母序号).
A.葡萄糖属于碳水化合物,分子可表示为 C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O
B.糖尿病人尿糖也高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖
C.葡萄糖可用于制镜工业
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)糖尿病人不可饮酒,酒精在肝脏内可被转化成有机物 A.A 的实验结果如下:
①通过样品的质谱测得 A 的相对分子质量为60.
②核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值 (信号),根据 峰值 (信号) 可以确定分子中氢原子的种类和数目.例如:乙醇 (CH3CH2OH) 有三种氢原子 (如图1).经测定,有机物 A 的核磁共振氢谱示意图(如图2).
③将A溶于水,滴入石蕊试液,发现溶液变红.
试推导写出 A 的结构简式为
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

在
14
6
C,
14
7
N,
16
8
O,
35
17
Cl,
235
92
U,
238
92
U中,
(1)
 
和
 
互为同元素
(2)
 
和
 
的质量数相等,但不能互称为同元素
(3)
 
和
 
的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素.

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科目:高中化学 来源: 题型:

质子核磁共振谱是研究有机化合物结构的有力手段之一.结构中的等效氢原子核磁共振谱中都给出了相应的峰值 (信号),谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比.试回答,结构简式为如图所示的有机化合物:
(1)在核磁共振谱中观察峰给出的强度之比为
 
.
(2)1mol该化合物可以与
 
 mol溴水发生反应,可与
 
mol NaOH反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列四种物质中:
A.CH3COOH     B.SiO2     C.C2H5OH    D.饱和Na2CO3溶液
(1)水溶液显酸性且是食醋的主要成分是
 
(填编号,下同).
(2)制造光导纤维的原材料是
 
.
(3)湘西名酒酒鬼酒的主要成分是
 
.
(4)用于除去乙酸乙酯中的乙酸是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A、硫酸铝溶液中加入过量氨水  Al3++30H-═Al(OH)3↓
B、NaHCO3溶液与过量的Ca(OH)2溶液反应  HCO3-+0H-+Ca2+═CaCO3↓+H2O
C、碳酸钙与醋酸反应  CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
D、FeI2溶液通入少量Cl2  2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-

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