(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：2CO(g)+...

(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)　 △H=—256.1kJ·mol—1。

已知：H2O(l)=H2O(g)　 △H=+44kJ·mol—1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H=—41.2kJ·mol—1

（1）以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l)　 △H=　　　　 。

（2）CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

①该反应是_____反应（填“吸热”或“放热”）；

②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g)，平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1，该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=　　　　 。

（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为　　　　 ；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在　　　　 左右。

②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：　　　　 。

（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：2CO(g)+4H₂ (g) CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)  △H=—256.1kJ·mol^—1。

已知：H₂O(l)=H₂O(g)  △H=+44kJ·mol^—1

CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)  △H=—41.2kJ·mol^—1

⑴以CO₂(g)与H₂(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：

2CO₂(g)+6H₂(g)  CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(l)  △H=________。

⑵CH₄和H₂O(g)在催化剂表面发生反应CH₄+H₂OCO+3H₂，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

①该反应是_____反应（填“吸热”或“放热”）；

②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH₄和1mol H₂O(g)，平衡时c(CH₄)=0.5mol·L^—1，该温度下反应CH₄+H₂OCO+3H₂的平衡常数K=________。

⑶汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在________左右。

②用C_xH_y（烃）催化还原NO_x也可消除氮氧化物的污染。写出CH₄与NO₂发生反应的化学方程式：________。

⑷乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2—离子。该电池负极的电极反应式为________。

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乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：

2CO(g) + 4H₂(g) CH₃CH₂OH(g) + H₂O(g)  △H = —256.1 kJ·mol^－1

已知：CO(g) + H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)    △H= —41.2 kJ·mol^－1

（1）以CO₂(g)与H₂(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：

2CO₂(g) +6H₂(g) CH₃CH₂OH(g) +3H₂O(g)   △H = ________。

（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。

①某研究小组在实验室以Ag– ZSM– 5为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况如下图。若不使用CO，温度超过800℃，发现NO的转化率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(C O)=1的条件下，应控制的最佳温度在________左右。

②用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C (s) +2NO₂(g)  N₂ (g) + CO₂ (g)。某研究小组向某密闭容器中加人足量的活性炭和NO，恒温( T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

I．根据表中数据，求反应开始至20min以v(NO)表示的反应速率为________(保留两位有效数字)，T₁℃时该反应的平衡常数为________(保留两位有效数字)。

II．30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________。下图表示CO₂的逆反应速率[v_逆(CO₂)]随反应时间的变化关系图。请在图中画出在30min改变上述条件时，在40min时刻再次达到平衡的变化曲线。

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乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：　 2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)　 △H= — 256.1 kJ·mol—1。

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　　　　 △H= — 41.2 kJ·mol—1

已知：H2O(l)=H2O(g)　　　　　　　　　　　　　 △H= + 44 kJ·mol—1

（1）以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l)　 △H=___________。

（2）CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

①该反应是__________反应（填“吸热”或“放热”）；

②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g)，　 平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1，该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=_____________。

（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为___________；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在_____左右。

②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：_____________。

（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。该电池负极的电极反应式为________________________。

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乙醇、甲醚是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：

2CO（g）+4H2（g）CH3CH2OH（g）+H2O（g） △H=-256.1kJ•mol-1。

已知：H2O（l）=H2O（g）△ H=+44kJ•mol-1　 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △H=-41.2kJ•mol-1

（1）以CO2（g）与H2（g）为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：

2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（l）　 △H=__________________kJ•mol-1

（2）把2molH2和1molCO通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：

2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。

①以下能说明2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）达平衡状态的是___________

A．密度不再变化

B．CH3CH2OH蒸汽的体积分数不再变化

C．c(CO)/c(H2)不变

D．[c(CH3OCH3)•c(H2O)]/[c(CO)•c(H2)]不变

②图中的压强大小为：　　　　　　　　　 ，△H___________0(填“>”“<”或“=”)，若在P3和316℃时，测得容器中n(H2)=n(CH3OCH3)，此时反应的v（正）______v（逆）(填“>”“<”或“=”)。

③P3和316℃时反应的平衡常数________________

（3）汽车使用乙醇汽油并不能更加有效减少NOx的排放，气缸中生成NO的反应为：

N2(g)+O2(g)2NO(g)　　 △H＞0

①汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是_________________

②汽车尾气净化中的一个反应如下：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=－746.8kJ/mol-1。在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是_______

（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子。该电池负极的电极反应式为__________________。用该电池为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O充电，充电一段时间后（假定两极充电前质量相等），测得两极质量差为6.4g时，通过电路电子的物质的量为__________________。

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乙醇是一种可燃性液体，按一定比例混合的乙醇汽油是一种新型清洁车用燃料，某科研机构研究利用CO2合成乙醇的方法：

（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1

原料气氢气

（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　　 ΔH2

回答下列问题：

（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料时．气缸工作时进行的反应较多，写出燃烧产生有毒气体CO、NO的所有反应的化学方程式：________________________。

（2）反应(i)中能够提高氢气转化率的措施有____。

A．增大压强　　　　 B．加催化剂　　　　 C．增大CO2的浓度　　　　 D．及时分离体系中的乙醇

（3）利用CO合成乙醇是目前工业生产较为成熟的工艺。已知下列热化学方程式：

（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　　 ΔH3

写出以CO(g)与H2(g)为原料合成乙醇的热化学方程式：___________________（焓变用H1、H3表示）。

（4）反应(ii)中的甲烷和水蒸气是在特定的催化剂表面上进行的，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

由此推知反应(ii)的焓变H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某温度下，向容积为1 L的密闭容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸气，经过5h反应达到平衡状态，此时测得CH4的浓度变为0.5 mol/L。该温度下，反应(ii)的平衡常数K=__________________，反应开始至达到平衡时氢气的反应速率v(H2)=_________。

（5）机动车在改用乙醇汽油后，并不能减少氮氧化物的排放。使用合适的催化剂可使NO转化为氮气，实验测得NO转化为氮气的转化率随温度变化曲线如下图所示：

由图像可知，在没有CO情况下，温度超过775K，NO的转化率减小，造成这种现象的原因可能是___________________________；在NO和CO物质的量之比为1：1的情况下，应控制的最佳温度为__________________左右。

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甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)△H=-44kJ/mol

I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。

II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图：

回答下列问题：

（1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。

（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。

①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。

②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。

（3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。

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甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)△H=-44kJ/mol

I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。

II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图：

回答下列问题：

（1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。

（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。

①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。

②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。

（3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。

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（14分）化学在能源开发与利用中起着重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料。

⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇。

2CO₂(g)+6H₂(g)  CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)  △H＝a kJ·mol^－1

在一定压强下，测得上述反应的实验数据如下表。

根据表中数据分析：

①上述反应的________0(填“大于”或“小于”)。

②在一定温度下，提高氢碳(即)比，平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、或“不变”），对生成乙醇________（填“有利”或“不利”）。

⑵催化剂存在的条件下，在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H₂，同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示：

①写出CO和H₂制备乙醇的热化学反应方程式________。

②在一定温度下，向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H₂及固体催化剂，使之反应。平衡时，反应产生的热量为Q kJ，若温度不变的条件下，向上述密闭容器中加入4 mol CO、12 mol H₂及固体催化剂，平衡时，反应产生的热量为w kJ，则w的范围为________。

⑶二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是________。

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