在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。 (1)已知：N2(g)＋O2( - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：四川省模拟题难度：来源：

在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
(1)已知：
N₂(g)＋O₂(g)===2NO(g)   ΔH＝＋180.5 kJ/mol；
2C(s)＋O₂(g)===2CO(g)    ΔH＝－221.0 kJ/mol；
C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)    ΔH＝－393.5 kJ/mol。
尾气转化的反应之一：2NO(g)＋2CO(g)===N₂(g)＋2CO₂(g)　ΔH__________。
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。

①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、________等必须相同。
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所示。空燃比约为_______时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。

(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2－可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是___________。

A．负极的电极反应式为：CO＋O^2－－2e^－===CO₂
B．工作时电极b作正极，O^2－由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
(4)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在表格中填入剩余的实验条件数据。

答案

(1)－746.5 kJ/mol
(2) ①催化反应的温度；②c
(3) B
(4)

核心考点

试题【在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。 (1)已知：N2(g)＋O2(】；主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]

举一反三

(1)已知可逆反应：M(g)+N(g)

P(g)+Q(g)   △H>0，请回答下列问题：
①在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=1 mol·L^-1，   c(N) =2.4 mol·L^-1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为____，此反应的化学平衡常数K=___
②若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)= 4 mol·L^-1，c(N)=a mol·L^-1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L^-1，   a=___mol·L^-1。
(2)随着科学技术的进步，人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。
①有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理：
A.CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)   △H=+49.0kJ/mol
B.CH₃OH(g)+ O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=-676.7 kJ/mol
由上述方程式可知，CH₂OH的燃烧热____（填“大于”“等于” 或“小于”）676.7 kJ/mol，已知水的汽化热为44 kJ/mol，则氢气燃烧热的热化学方程式为____。
②如图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。

甲醇在催化剂作用下提供质子和电子，电子经外电路，质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH₃OH+3O₂ =2CO₂(g)+4H₂O。则c电极是____（填“正极”或“负极”），c电极上发生的电极反应是____。

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I．1100℃时，在恒容密闭容器中，发生如下可逆反应： Na₂SO₄(s)+4H₂(g)

Na₂S(s)+4H₂O(g)，并达到平衡。请完成下列各题：
(1)达到平衡时的平衡常数表达式：K=________；降低温度，K值减小，则正反应为_________（填“吸热”或“放热”）反应。
(2)向该容器中分别加入以下物质，对平衡的影响如何？
①加入少量Na₂SO₄，则平衡____________（填所选字母，下同）；
②加入少量灼热的Fe₃O₄，则平衡_____________。
a.正向移动 b．逆向移动 c．不发生移动
Ⅱ．将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图 (A、B为多孔性碳棒)，持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

(1)0<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为_____________；
(2)44.8 L<V≤89.6 L时，负极的电极反应式为__________；
(3)V =67.2 L时，溶液中阴离子浓度大小关系为________________

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甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO(g)+2H₂ (g)

CH₃OH(g) △H1
反应Ⅱ：CO₂(g)+3H₂ (g)

CH₃OH(g)+H₂O(g) △H2
在以上制备甲醇的两个反应中，反应I优于反应Ⅱ，原因为____________
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数的数值：

①在一密闭容器中发生反应工并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器升温，此反应的化学平衡应____（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
②某温度下，将1 mol CO和4mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)=0.1 mol/L，则CO的转化率为____，此时的温度____（填“>”“<”或 “=”）250℃。
(2)已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+ 4H₂O(l)  △H1=-Q1 kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)    △H2=-Q2 kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l)   △H3=-Q3 kJ/mol
请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式：_____________。
(3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将_____________（填“升高” “降低”或“不变”），该燃料电池负极反应的离子方程式为_____________。

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关于如图所示的原电池，下列说法正确的是

[ ]
A.锌是电池的负极，发生还原反应
B.盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
C.电流从锌电极通过电流计流向铜电极
D.铜电极上发生的电极反应是2H⁺+2e^-=H₂↑

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2010年亚运会在我国广州成功举办，整个亚运会体现了环保理念。
(1)广州亚运会火炬“潮流”采用了丙烷(C₃H₈)作为燃料，燃烧后的产物为水和二氧化碳。在298K时，1mol丙烷完全燃烧生成CO₂和液态水放出2221.5kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：_________________。
又知：在298K时
C₃H₈(g)=C₃H₆(g)+H₂(g) △H= +124.2kJ/mol;
H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(l) △H= -285.8kJ/mol。
则1molC₃H₆完全燃烧生成CO₂和液态水时放出的热量是_________kJ。
(2)广州是一座美丽的海滨城市，海水资源非常丰富。
①海洋电池是以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中氧气与铝反应产生电流，电池总反应为4Al+3O₂+ 6H₂O=4Al(OH)₃，下列说法正确的是_______（填字母）。
a．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
b．铂电极采用网状比块状更利于O₂放电
c．海水中的OH^-向铝电极方向移动
②用惰性电极电解200mL1.5mol/L食盐水，电解2min时，两极共收集到448mL气体（标准状况下）。写出该电解反应的离子方程式：_____________________ 假设电解前后溶液的体积不变，则电解后该溶液的pH为_________
(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积(Ksp)。
①医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO₄作内服造影剂。胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO₄仍然是安全的，BaSO₄不溶于酸的原因是______________（用沉淀溶解平衡原理解释）。
②长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去。
a.CaSO₄转化为CaCO₃的离子方程式为________________；
b.请分析CaSO₄转化为CaCO₃的原理：________________。

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