2022年2月4日至2022年2月20日,第24届冬奥会在中国北京、张家口两地举行。中国绿色碳汇基金会发起了“我们的冬奥碳汇林”众筹项目,在张家口市崇礼区种植小树。碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳6CO2(g)+6H2O(l)
C6H12O6(s)+6O2(g),并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为_____ 能转化为_____ 能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107kJ能量,则吸收的CO2为____ kg;葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为____ 。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-akJ·mol-1;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=-bkJ·mol-1。
则反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=_____ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用工业废气中的CO2加氢合成乙醇(CH3CH2OH),已知每转化0.5mol CO2生成CH3CH2OH(g)和水蒸气放出43.5kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91e13b29b77f16fa6fb9d98485087331.png)
(1)碳汇过程中能量的转化形式为
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-akJ·mol-1;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=-bkJ·mol-1。
则反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=
(3)利用工业废气中的CO2加氢合成乙醇(CH3CH2OH),已知每转化0.5mol CO2生成CH3CH2OH(g)和水蒸气放出43.5kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:
更新时间:2022-10-01 17:08:55
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【推荐1】过渡态理论认为:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态.如图I是1mol NO2与1mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/5/1576236240003072/1576236240510976/STEM/1d5077583b094ca3b917d43eb4849a46.png?resizew=317)
(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式:____ ,该反应的活化能是___ kJ·mol-1。
(2)图2是某学生模仿图l画出的NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g)的能量变化示意图。则图中E3=____ kJ·mol-1,E4=____ kJ·mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/5/1576236240003072/1576236240510976/STEM/1d5077583b094ca3b917d43eb4849a46.png?resizew=317)
(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式:
(2)图2是某学生模仿图l画出的NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g)的能量变化示意图。则图中E3=
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解题方法
【推荐2】铁是目前世界上用量最多的金属,其氧化物之间的能量关系如图所示。已知:
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/16/2830338054324224/2832745380528128/STEM/6eb35e61-81e0-474c-98de-f34cc1d9f378.png?resizew=216)
回答下列问题:
(1)依据图示写出各反应的焓变:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
___________ ;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
___________ ;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ ;铁的氧化物中最不稳定的是___________ (填化学式)。
(2)已知
则高温下
还原
的热化学方程式为___________ 。
(3)
中二价铁与三价铁的数目之比为___________ ;有人认为
是FeO(s)和
的混合物,你认为该观点___________ (填“正确”或“不正确”),理由是___________ (用热化学方程式和必要文字说明)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa40d95be3d151f228ef69760e463851.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/16/2830338054324224/2832745380528128/STEM/6eb35e61-81e0-474c-98de-f34cc1d9f378.png?resizew=216)
回答下列问题:
(1)依据图示写出各反应的焓变:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b75e58c8b49d7a735dc33c1b9f65d3c4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ed5852a83871821db26f77582cbb67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40243f102cba9c7c0f7bf049987f52d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(2)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5c61f7ad55ff93a1d868de0413441d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96582291f18781313886c54324f77800.png)
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(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8f5d0c2a425a1cc4066d9c8ed9e1c77.png)
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解题方法
【推荐3】以C、CO、CO2、CH4等含1个碳原子的物质为原料,可以合成一些化工原料和燃料。
(1)碳原子的核外电子排布式是___ ,其最外层有___ 种运动状态不同的电子。
(2)上述物质中属于非极性分子的是___ 。
(3)合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以合成不同的物质。
①用合成气制备二甲醚时,还产生了一种常温为液态的氧化物,写出制备二甲醚的化学方程式____ 。
②仅用合成气为原料不可能合成的物质是___ (填字母序号)。
a.甲醇 b.乙二醇 c.乙二酸 d.尿素
工业上可用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)+Q(Q>0)。在2L的密闭容器中,发生上述反应:测得n(CO2)和n(CH3OH)随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/21/89aecdf1-51a2-4944-8a8c-c3ed32acf097.png?resizew=176)
(4)该反应的化学平衡常数的表达式K=___ ,如果平衡常数K减小,平衡___ (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
(5)从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=___ 。
(6)为了提高CH3OH的产量,理论上可以采取的合理措施有___ 、___ (任写2条措施)。
(7)常温常压下,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式___ 。
(1)碳原子的核外电子排布式是
(2)上述物质中属于非极性分子的是
(3)合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以合成不同的物质。
①用合成气制备二甲醚时,还产生了一种常温为液态的氧化物,写出制备二甲醚的化学方程式
②仅用合成气为原料不可能合成的物质是
a.甲醇 b.乙二醇 c.乙二酸 d.尿素
工业上可用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/21/89aecdf1-51a2-4944-8a8c-c3ed32acf097.png?resizew=176)
(4)该反应的化学平衡常数的表达式K=
(5)从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=
(6)为了提高CH3OH的产量,理论上可以采取的合理措施有
(7)常温常压下,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式
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【推荐1】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H = -a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H =-b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H =-c kJ/mol
则2NO(g)+C(s)=CO2(g)+N2(g) △H =___________ kJ/mol
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H<0。
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1 mol的NO和1 mol 的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是___________ 。
A.v(CO)正=2v(N2)逆
B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗 n mol的NO同时消耗n mol的N2
②向1 L密闭容器中通入1 mol的NO和l mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/2/2863887936184320/2864061890936832/STEM/a17e551a-5698-4bdf-8164-d02394e23abc.png?resizew=268)
T1___________ T2(填“>”、“<”),理由是___________ 。反应经过5 min达到平衡M,v(N2)=___________ ,平衡时混合气体中CO的体积分数为___________ 。
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
该反应条件下的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),该反应中的v正=k正·p2(NO)p2(CO),v逆=k逆·p(N2)p2(CO2),则该反应达到平衡时,k正_____ k逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H+和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:___________ 。标准状况下,每处理2 mol NO,得到___________ LO2。
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H = -a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H =-b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H =-c kJ/mol
则2NO(g)+C(s)=CO2(g)+N2(g) △H =
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1 mol的NO和1 mol 的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是
A.v(CO)正=2v(N2)逆
B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗 n mol的NO同时消耗n mol的N2
②向1 L密闭容器中通入1 mol的NO和l mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/2/2863887936184320/2864061890936832/STEM/a17e551a-5698-4bdf-8164-d02394e23abc.png?resizew=268)
T1
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p/kPa | 200 | 185 | 173 | 165 | 160 | 160 |
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H+和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/2/2863887936184320/2864061890936832/STEM/459ec289-f19d-4b0b-a72a-a41f73773a53.png?resizew=503)
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【推荐2】氮及其化合物与人们的生活生产密切相关。回答下列问题:
(1)微生物作用下,废水中的NH4+可转化为NO3-,该反应分两步反应:
I步:2NH4+(aq)+3O2(g)= 2NO2-(aq)+4H+(aq)+2H2O(l) △H=-546 kJ/mol
Ⅱ步:2NO2-(aq)+O2(g)= 2NO3-(aq) △H=-146 kJ/mol。
则低浓度氨氮废水中的NH4+(aq)氧化生成NO3-(aq)的热化学方程式为NH4+(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+H2 O(1)+NO3-(aq) △H=___________ kJ/mol。
(2)氮与氧能形成多种二元化合物,这些化合物往往不稳定,其中NO2比较稳定。
①N2O5分解生成NO2和另外一种氮的氧化物,生成1 mol NO2时,转移1mol电子,则该反应的化学方程式是____________________________________________ 。
②已知可逆反应N2O4g)
2NO2(g) △H >0。在恒容密闭容器中充入一定量的N2O4,发生上述反应。测得N2O4的平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如下图某条曲线:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/24/2125528918228992/2128011787526144/STEM/a683aa6c1e1d4ce389905ab3f7e079da.png?resizew=200)
α(N2O4)随温度的变化的正确曲线是___________ (填“i”或“ii”)。若容器中通入N2O4的起始压强为102kPa,则a点温度下的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,P分=P总×物质的量分数)。
(3)机动车尾气是造成雾霾的主要因素之一,CO、NO在催化剂作用下可转化为无害气体:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H<0。已知甲、乙两个恒温恒容容器,容积均为1L,两个容器中加入的CO的物质的量及CO随反应时间的变化如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/24/2125528918228992/2128011787526144/STEM/0730647c70164f80a6492ad8594706ce.png?resizew=435)
则反应温度高的容器是___________ (填“甲”或“乙”);甲容器中,0~120min的速率v(N2)=___________ mol/(L·min),达到化学平衡后,乙容器中各物质均加倍,则平衡向___________ (“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)已知:25℃时,电离常数Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5,Ka1(H2CO3)=4.0×10-7、Ka2(H2CO3)=5.0×10-11
①判断0.1mol/L的(NH4)2CO3溶液使pH试纸___________ (填“变蓝”“不变色”或“变红”),该溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)、c(NH4+)的浓度大小关系是___________ 。
②0.50mol/L的Na2CO3溶液的pH=__________ 。(不考虑CO32-第二步水解和H2O的电离)
(1)微生物作用下,废水中的NH4+可转化为NO3-,该反应分两步反应:
I步:2NH4+(aq)+3O2(g)= 2NO2-(aq)+4H+(aq)+2H2O(l) △H=-546 kJ/mol
Ⅱ步:2NO2-(aq)+O2(g)= 2NO3-(aq) △H=-146 kJ/mol。
则低浓度氨氮废水中的NH4+(aq)氧化生成NO3-(aq)的热化学方程式为NH4+(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+H2 O(1)+NO3-(aq) △H=
(2)氮与氧能形成多种二元化合物,这些化合物往往不稳定,其中NO2比较稳定。
①N2O5分解生成NO2和另外一种氮的氧化物,生成1 mol NO2时,转移1mol电子,则该反应的化学方程式是
②已知可逆反应N2O4g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/24/2125528918228992/2128011787526144/STEM/f0e7a555101240acacfea81e49075a39.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/24/2125528918228992/2128011787526144/STEM/a683aa6c1e1d4ce389905ab3f7e079da.png?resizew=200)
α(N2O4)随温度的变化的正确曲线是
(3)机动车尾气是造成雾霾的主要因素之一,CO、NO在催化剂作用下可转化为无害气体:2NO(g)+2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/24/2125528918228992/2128011787526144/STEM/f0e7a555101240acacfea81e49075a39.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/24/2125528918228992/2128011787526144/STEM/0730647c70164f80a6492ad8594706ce.png?resizew=435)
则反应温度高的容器是
(4)已知:25℃时,电离常数Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5,Ka1(H2CO3)=4.0×10-7、Ka2(H2CO3)=5.0×10-11
①判断0.1mol/L的(NH4)2CO3溶液使pH试纸
②0.50mol/L的Na2CO3溶液的pH=
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【推荐3】当前能源危机是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有利于能源“开源节流”的是________ (填字母)。
A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
C.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
D.减少资源消耗,加大资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/18/2056298078339072/2056869405761536/STEM/fd2a979a80ff4510b73eaa47b0fd8b82.png?resizew=212)
则在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH=________ 。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +180.0kJ/mol。NO分子中化学键的键能为__________________ kJ/mol。
(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO生成无污染气体的热化学方程式:_______________________________ 。
(1)下列做法有利于能源“开源节流”的是
A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
C.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
D.减少资源消耗,加大资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/18/2056298078339072/2056869405761536/STEM/fd2a979a80ff4510b73eaa47b0fd8b82.png?resizew=212)
则在通常状况下,金刚石和石墨相比较,
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +180.0kJ/mol。NO分子中化学键的键能为
(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO生成无污染气体的热化学方程式:
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