（14分）能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问...

（14分）能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问题：

（1）汽车上安装催化转化器，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。

已知：N₂(g) + O₂(g)＝2NO(g)        △H＝+180.5 kJ · mol^－1；

2C(s)+ O₂(g)＝2CO(g)        △H＝－221.0 kJ · mol^－1；

C(s)+ O₂(g)＝CO₂(g)          △H＝－393.5 kJ · mol^－1

则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)＝N₂(g)+2CO₂(g)的△H＝________________。

（2）汽车尾气分析仪对CO的含量分析是以燃料电池为工作原理，其装置如下图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2－可以在固体介质中自由移动。

下列说法中正确的是_____________(填字母序号)。

A．负极的电极反应式为：CO + O^2－―2e^－＝CO₂

B．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b

C．工作时电极b作正极，O^2－由电极a通过固体介质向电极b迁移

D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

（3）某硝酸厂利用甲醇处理废水。在一定条件下，向废水中加入CH₃OH，将HNO₃还原成N₂。若该反应消耗32 g CH₃OH转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为______________。

（4）煤的间接液化是先转化为CO和H₂，再在催化剂作用下合成甲醇。若在一定温度下，向1 L密闭容器中加入CO和H₂，发生反应CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)，经10 min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下：

① 该反应的平衡常数表达式为：K＝_____________________。

② 该时间内反应速率v(H₂)＝_________________。

③ 平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)。

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化学与能源开发、环境保护、资源利用、生产生活密切相关。下列说法错误的是（　　 ）

A．研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率

B．绿色化学的核心是在化学合成中将原子充分利用，从源头上减少或消除污染

C．高纯硅及其氧化物在太阳能电池及信息高速传输中有重要应用

D．SO2是大气污染物，但葡萄酒中都含有一定量的SO2，SO2既可杀菌又可用来保鲜

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化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是

A. 改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放

B. 开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用

C. 研发可降解高分子材料，减少“白色污染”

D. 过度开采矿物资源，促进地方经济发展

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化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是

A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境

B．催化转化机动车尾气为无害气体，能消除酸雨和雾霾的发生

C．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量

D．积极开发废电池的综合利用技术，防止电池中的重金属等污染土壤和水体

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化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法不正确的是(　　 )

A.煤的气化、液化、干馏和石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化

B.向污水中投放明矾，利用生成的胶体净水： 胶体

C.氢能是清洁能源，工业上电解水法制大量氢气符合节能减排理念

D.“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关

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化学与生产、生活密切相关，下列说法中，不正确的是

A．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

B．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放

C．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2．5的含量

D．严格执行“限塑令”是解决“白色污染”问题的重要途径

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化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是

A．光催化水制氢比电解水制氢更节能环保

B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C．开发利用可再生能源，可减少化石燃料的使用

D．改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放

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实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。试运用所学知识，回答下列问题：

（1）已知在一定温度下，①C(s)+CO2(g) 2CO(g)　　 △H1=a kJ/mol　　 平衡常数K1；

②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)　　　　 △H2=b kJ/mol　　 平衡常数K2；

某反应的平衡常数表达式K3=，请写出此反应的热化学方程式:__________，K1、K2、K3之间的关系是：_____________。

（2）将原料气按n(CO2):n(H2)=1：4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示

（虚线表示平衡曲线）。

①该反应的平衡常数K随温度降低而________（填“增大”或“减小”）。

②在密闭恒温（高于100℃）恒容装置中进行该反应，下列能说明达到平衡状态的是_____。

A．混合气体密度不再改变　　　　　　　　

B．混合气体压强不再改变

C．混合气体平均摩尔质量不再改变　　　

D. n(CO2):n(H2)=1:2

③200℃达到平衡时体系的总压强为p，该反应平衡常数Kp的计算表达式为______。（不必化简，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

（3）500℃时，CO与水反应生成CO2和H2。将CO2和H2分离得到H2的过程示意图如下。

①吸收池中所有离子浓度的等式关系是____________________________。

②结合电极反应式，简述K2CO3溶液的再生原理：___________________。

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实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。试运用所学知识，回答下列问题：

Ⅰ．已知反应：①CH4(g)＋H2O (g) CO(g)+3H2(g)　ΔH＝+206 kJ·mol－1

②C(s)＋H2O (g) CO(g)+ H2(g)　　 　ΔH＝+131 kJ·mol－1

(1)工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到1300℃进行裂解。填写空白。CH4(g) C(s)+2H2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)若800℃时，反应①的平衡常数K1=1.0，某时刻测得该温度下，密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为：c(CH4)=4.0 mol·L－1; c(H2O)=5.0 mol·L－1；c (CO)=1.5 mol·L－1；c(H2)=2.0 mol·L－1，则此时该可逆反应的状态是_______(填序号)

a．达到平衡　　 　　 b．向正反应方向移动　　 　　 c．向逆反应方向移动

Ⅱ．甲醇是一种可再生能源，工业上用CO与H2来合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，回答下列问题：

(1)一定条件下，将CO与H2以物质的量之比1：1置于恒容密闭容器中发生以上反应，平衡时，下列说法正确的是_______。

A．v(H2)正=v(CH3OH)逆　　　　　 　　 B．2v(CO)=v(H2)

C．CO与H2转化率相等　　　　　 　　 D．CO与H2的物质的量之比不再改变

(2)图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。温度T1和T2大小关系是T1____T2(填“＞”、“＜”或“＝”)，对应温度的平衡常数大小关系是K1____K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(3)用甲醇燃料电池作为直流电源，设计如图2装置制取Cu2O，写出铜电极的电极反应式_______。

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回答下列问题：

（1）“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：2NO（g）+ 2CO（g）2CO2（g）+N2（g）　 △H=﹣a kJ·mol-1（a>0）

在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

①0～15min N2的平均速率v（N2）=　　 　　　　　　 　 ；NO的转化率为　 　　　　　 　　 。

②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是　　 　　　　 （选填序号）。

A．缩小容器体积　　　 B．增加CO的量

C．降低温度　　　　　　 D．扩大容器体积

③其它条件不变，按以下选项充入起始物质，各物质体积分数仍然不变的是　　　　　　 。

A．4.0mol NO、4.8mol CO

B．1.0mol NO、1.2mol CO、1.0mol CO2、0.5mol N2

C．1.6mol NO、2.0mol CO、0.4mol CO2、0.2mol N2

D．0.4mol CO、2.0mol CO2、1mol N2

（2）实验室配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在稀盐酸中，请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因　　　　　　　　　　　　　 。

（3）“氯胺（NH2Cl）消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质（元素化合价不变）。

①NH2Cl与水反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

②在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中，每消耗0.5mol Cl2，转移电子____________mol。

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