- 化学反应与能量的变化
- 共3280题
以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mo1-1
①该反应在高温下______自发进行（填“能”或“不能”）
②恒温下，在容积不变的密闭容器中，进行如上可逆反应．一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是：______．
Ⅰ混合气体的密度；Ⅱ容器内气体的压强；Ⅲ混合气体的总物质的量，ⅣCO物质的量浓度
A．只有Ⅳ．
B只有Ⅰ和Ⅳ
C．只有Ⅱ和Ⅲ
D．只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
（2）水煤气再进一步反应可制取氢气．反应为H2O（g）+CO（g）⇌H2（g）+CO2（g），某温度下该反应的平衡常数K=4/9．该温度下在甲、乙、丙三个恒温密闭容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度下表所示．下列判断不正确的是______
A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应最慢
B．平衡时甲中和丙中的H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中的c（CO2）是甲中的2倍，是0.102mol/L
D．平衡时，乙中的CO2的转化率大于60%
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来制取甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），下图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ•mo1-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，冲入1mo1CO2和3mo1H2反
①下列措施中能使平衡混合物中c（CH3OH））增大的是______
A．升高温度
B．冲入He（g）使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出来
D．再冲入1mo1CO2和3mo1H2
②在温度T1时，当反应达到平衡时，测得n（H2）=2.4mo1；其他条件不变，在温度T2时，当反应达到平衡时，测得n（CO2）=0.82mol，则得T1______T2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇（常温下为液体）．CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H=-725.5kJ/mo1、△H=-285.5kJmo1
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式：______
②该转化的积极意义是______
有人提出，可以设计反应CO2=C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO2对环境的影响．请你判断是否可行并说出理由：______．
正确答案
（1）该反应为熵增大，焓增大的反应，由△G=△H-T△S，△G＜0反应可自发进行，可知该反应在高温时可以自发进行，常温下难以自发进行，故答案为：①能；
②Ⅰ由于有固体参加反应，当混合气体的密度不变时，气体的质量不变，说明达到平衡状态；
Ⅱ反应前后气体的体积不等，当容器内气体的压强不变时说明达到平衡状态；
Ⅲ反应前后气体的体积不等，混合气体的总物质的量不变，说明达到平衡状态；
ⅣCO物质的量浓度不变，说明达到平衡状态，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都可说明达到平衡状态，
故答案为：D；
（2）A．丙中浓度最大，甲中浓度最小，浓度越大，反应速率越大，则反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应最慢，故A正确；
B． 以甲计算：
H2O（g）+CO（g）⇌H2（g）+CO2（g）
起始：0 0 0.010 0.010
转化：x x x x
平衡：x x 0.01-x 0.01-x
则
x=0.006，则平衡时甲中的H2的转化率均是
C．由B计算可知，平衡时，丙中的c（CO2）是甲中的2倍，应为2×（0.01-0.006）mol/L=0.008mol/L，故C错误；
D．乙与甲相比较，相当于在甲的基础上通入H2，则平衡向逆反应方向移动，平衡时，乙中的CO2的转化率大于60%，故D正确．
故答案为：C；
（3）①反应物总能量大于生成物总能量，该反应的正反应放热，则
A．升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡混合物中c（CH3OH）减小，故A错误；
B．冲入He（g）使体系压强增大，但反应物的浓度不变，平衡不移动，故B错误；
C．将H2O（g）从体系中分离出来，生成物浓度减小，则平衡向正反应方向移动，平衡混合物中c（CH3OH））增大，故C正确；
D．再冲入1mo1CO2和3mo1H2，相当于在原来基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡混合物中c（CH3OH））增大，故D正确．
故答案为：CD；
②在温度T1时，当反应达到平衡时，测得n（H2）=2.4mo1，则平衡时n（CO2）=1mol-
（4）①甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l），△H1=-1451kJ/mol；
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l），△H2=-571.6KJ/mol，
根据盖斯定律，反应CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）
可以看成是方程式
故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol；
②该反应消耗二氧化碳，可降低温室效应，生成甲醇，可弥补资源短缺，故答案为：可降低温室效应和弥补资源短缺；
③该反应是一个焓增、熵减的反应，则△G=△H-T△S＞0，不能自发进行，
故答案为：不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，所以不能自发进行．
能源是人类生存和发展的重要支柱．研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义．已知下列热化学方程式：
①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-570kJ/mol；
②H2（g）+
③C（s）+
④C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.5kJ/moL
⑤CO2（g）+2H2O（g）=2CH4（g）+2O2（g）；△H=+890kJ/moL
回答下列问题：
（1）上述反应中属于吸热反应的是______
（2）H2的燃烧热为______．
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO （g）△H=akJ/moL；则a=______；该反应的熵△S______ 0（选填“＞”、“=”、“＜”）．
正确答案
（1）因△H为“-”时，反应为放热反应；因△H为“+”时，反应为吸热反应；故答案为：⑤；
（2）因燃烧热在某一温度和压强下lmol某物质B完全燃烧生成稳定化合物时所释放出的热量，由①可得H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，故答案为：285.8kJ•mol-1；
（3）因③-②可得：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO （g）△H=+131.5kJ•mol-1，气体的熵大于固体的熵，所以熵变大于0，故答案为：+131.5；＞；
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l） △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
（2） 将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是： 。
（3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 （填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+ + 2e－= H2↑
（4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）
①实验1中，以v (H2)表示的平均反应速率为 。
②实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 （答一种情况即可）
正确答案
（1）CH4（g）+2O2（g）
（2）CH4-8e-+ 10 OH-
（3） B、D ；
（4）① 0．16mol/(L·min) ②使用了催化剂；加大了压强（任答一种）
试题分析：（1）甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，所以甲烷燃烧热的热化学方程式中甲烷的物质的量是1mol，将①②相加除以2可得，答案是CH4（g）+2O2（g）
（2）负极发生氧化反应，所以甲烷在负极发生氧化反应，结合电解质溶液，负极的电极反应式为CH4- 8e-+ 10 OH-
（3）A、电解过程中两极分别是H+和Fe放电生成氢气和亚铁离子，所以两极哪端都可以生成氢气，a不一定为正极，b不一定为负极，但a为正极，b为负极，效果较好，错误；B、在装置中铁一定作阳极，所以氯化钠溶液是电解质溶液，不影响阳极Fe放电生成亚铁离子，阴极H+放电生成氢气，正确；C、装置中铁一定作阳极，阴极可以是铁，也可以是其他惰性电极，错误；D、阴极H+放电生成氢气，正确，答案选BD。
（4）①实验1中，CO2的浓度增加0．8mol/L，所以氢气浓度也增加0．8mol/L，v (H2)= 0．8mol/L/5min=0．16mol/(L·min);
②实验3跟实验2相比，到达平衡时间缩短，说明反应速率加快，反应温度、各物质的物质的量均未变，所以可能是使用了催化剂或增大压强。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
①该反应的平衡常数的表达式为K＝________。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③在下图a、b、c三点中，H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填序号)。
a．氢气的浓度减小
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
正确答案
(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)；ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
(2)①
(3)bc
利用盖斯定律即可写出相应的热化学方程式。分析曲线Ⅰ、Ⅱ可知，两曲线的温度不同，且曲线Ⅰ的温度低于曲线Ⅱ的温度，由于该反应是放热反应，所以KⅠ＞KⅡ。H2的起始投入量越少，其平衡转化率越高。在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，所有组分的浓度均增大，正、逆反应速率均加快，平衡正向移动，生成物的物质的量增加，反应物的转化率增大，重新达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小。
Ⅰ已知在常温常压下：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ•mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式： 。
Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g) 
（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则用甲醇表示该反应的速率为 。
（2）判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号） 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 ⑤CO2和H2的浓度之比为1:3
（3）图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。 已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，容器B中CH3OH转化率为 ；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：
（1）若两池中均盛放CuSO4溶液
①甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________．
②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液，电解一段时间后溶液蓝色变浅，若要使溶液恢复到电解前的状态，需要向溶液中加入0．8g CuO，则其电解后的pH为 （忽略溶液体积的变化）。
（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________．
正确答案
ⅠCH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ•mol-1
Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s) （2） ③④ （3）75% 1．75a
Ⅲ．（1）①Cu2＋＋2e- = Cu（1分） ② 1
（2）O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（2分）
试题分析：Ⅰ．根据燃烧热的概念结合题给反应：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ•mol-1②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ•mol-1利用盖斯定律：①×1/2—②×2得表示甲醇燃烧热的热化学方程式：CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ•mol-1；Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g) + H2O(g)
2H2O - 4e-=O2↑ + 4H+判断，生成的氢离子物质的量为0.02mol,物质的量浓度为0.1mol/L，则其电解后的pH为1；（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池为钢铁的吸氧腐蚀，石墨棒上的电极反应式为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。
奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料--丙烷，奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为______能和______能．已知22g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量 1110.75kJ．
请完成丙烷完全燃烧的热化学方程式：
C3H8______+5O2______→3CO2______+4H2O______；△H=______请在图中表示出该反应的能量变化．
正确答案
（1）在燃烧过程中，通常将化学能转变为热能与光能；故答案为：热能与光能；
（2）因22g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量 1110.75kJ，所以44g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量2221.5KJ
则丙烷完全燃烧的热化学方程式：C3H8（g）+5O2（g ）→3CO2（g ）+4H2O（l）△H=-2221.5KJ/mol，故答案为：（g）；（g）；（g）；（l）；-2221.5KJ/mol；因放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，图为：
故答案为：
(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g ) ΔH=-802.3kJ/mol
该热化学反应方程式的意义是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃烧生成液态水放出Q kJ的热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方
程式：____________________________________________________________.
(3)已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol 
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2599kJ/mol ③
根据盖斯定律，计算298K时由C（石墨，s）和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变：
____________________________.
正确答案
（1）1mol甲烷气体和2mol的氧气完全反应生成1mol二氧化碳和2mol水蒸气时放出802.3KJ的热量。（2）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ; ΔH=-23QKJ∕mol (3)( 1∕2) N2(g)+( 3∕2) H2(g)=NH3(g) ; ΔH=-46KJ∕mol (4)+226.7KJ∕mol。
试题分析：（1）该热化学反应方程式的意义是1mol甲烷气体和2mol的氧气完全反应生成1mol二氧化碳和2mol水蒸气时放出热量802.3KJ。（2）乙醇的相对分子质量是46.1mol乙醇的质量为46g。因为2g乙醇燃烧生成液态水放热Q kJ，所以46g乙醇燃烧生成液态水时放出的热量为23 Q kJ，所以其燃烧热的热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ; ΔH=-23QKJ∕mol。反应热是断裂化学键吸收的能量与形学键所释放的能量差。所以N2与H2反应生成1mol NH3(g)的反应热为( 1∕2)×946+( 3∕2) ×436-3×391=-46.故该反应的热化学方程式是( 1∕2) N2(g)+( 3∕2) H2(g)=NH3(g) ; ΔH="-46KJ∕mol" (4) ①×2+（1∕2 ）×②-（1∕2 ）×③得ΔH=2×(-393.5)+（1∕2 ）×(-571.6)+（1∕2 ）×2599=+226.7KJ∕mol.。该反应的热化学方程式为：2C(石墨，s)+H2(g)=C2H2(g ) ; ΔH=+226.7KJ∕mol.
（9分）（1）由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题：
（1）NH3(g)+HCl（g）=NH4Cl(s) △H= —176KJ/moL
（2）NH3(g)+H2O（l）=NH3﹒H2O(aq) △H= —35.1KJ/moL
（3）HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq) △H= —72.3KJ/moL
（4）NH3﹒H2O(aq)+ HCl(aq)= NH4Cl(aq) △H= —52．3KJ/moL
则NH4Cl(s)+2 H2O（l）= NH4Cl(aq)是 热反应，其反应热的热效应值是 KJ/moL。
（2）在25℃,101KPa下，1克的一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时放热10.1KJ.请写出一氧化碳燃烧热的热化学方式 ，此反应熵的变化情况 （填熵增、熵减、不变）。
（3）科学家预言，燃料电池将成为20世纪获得电力的重要途径。用两种或多种碳酸盐的低熔点混合物为电解质，采用吸渗锦粉作阴极，多孔性氧化镁作阳极，以含一氧化碳为主要成分的阳极燃料气，混有CO2的空气为阴极燃气，在650℃电池中发生电极反应，这种电池在国外已经问世。请写出有关的反应式。
负极反应：
正极反应：
正确答案
（1）吸 (1分) 16.3 （2分） CO(g)＋1/2O2(g)=== CO2(g) ΔH＝－282.8kJ/mol
（1分） 熵减（1分）负极：CO＋CO32－－2e－＝2CO2；（2分）
正极：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－；（2分）
试题分析：由盖斯定律NH4Cl(s)+2 H2O（l）= NH4Cl(aq) ΔH＝+16.3 kJ/mol 是吸热反应，其反应热的热效应值是16.3 KJ/moL。
（2）在25℃,101KPa下，1克的一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时放热10.1KJ.请写出一氧化碳燃烧热的热化学方式 CO(g)＋1/2O2(g)=== CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ/mol
，此反应熵的变化情况熵减
（3）燃料电池用两种或多种碳酸盐的低熔点混合物为电解质，以含一氧化碳为主要成分的阳极燃料气，负极反应CO＋CO32－－2e－＝2CO2；正极反应混有CO2的空气为阴极燃气，正极反应：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－
点评：熵是新增的化学术语，熵：体系混乱度(或无序度)的量度。对他只要求会简单应用即可；
注意点
1.燃烧热是以1 mol可燃物作为标准来进行测定的，因此在计算燃烧热时，热化学方程式里其他物质的化学计量数常出现分数：如H2(g)+ 1/2O2(g)====H2O(l)；ΔH=－285．8 kJ·mol－1这时的分数是代表摩尔数（即为参加反应的物质的量）而不是分子个数，所以是合理的。
注：化学方程式系数只为整数，而热化学方程式可以有分数。
2.热化学方程式中ΔH表示生成物总焓与反应物总焓之差。
3.反应热中ΔH为负，则为放热反应；为正，则为吸热反应，燃烧热为反应热的一种，其ΔH为负值。
4. 反应热 化学方程式中ΔH为负值 而在叙述时。
用正值描述可以记忆为燃烧热无负值，△H有正负，+为吸，-为放，强化记忆有帮助。
Ⅰ．将由Na＋、Ba2＋、Cu2＋、SO42－、Cl－组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图（忽略因气体溶解带来的影响）。据此回答下列问题：
（1）在甲中烧杯中滴加酚酞， 极（填a或b）附近溶液会变红。
（2）写出乙烧杯中发生反应的化学方程式 。
（3）电极f上发生的电极反应式为 。
（4）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应进行的操作是 。
Ⅱ．工业上利用BaSO4制备BaCl2的工艺流程如下：
某活动小组的同学在实验室以重晶石（主要成分BaSO4）为原料，对上述工艺流程进行模拟实验。
（1）上述过程中，气体用过量NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S水溶液显碱性的原因是 。（用离子方程式表示）
（2）已知有关反应的热化学方程式如下：
BaSO4(s) +4C(s)
C(s) +CO2(g)
则反应BaSO4(s) +2C(s)
（3）在高温焙烧重晶石过程中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 。
正确答案
试题分析：Ⅰ在电解时乙中c电极质量增加，说明c电极为阴极，则直流电源M极为负极，N极为正极。由于开始时溶液的PH值甲、丙是7，二者应为强酸强碱盐;乙的PH小于7，为强酸弱碱盐，结合已知条件，含Cu2＋。（1）随着电解的进行，甲的PH逐渐增大，说明H2O和电解质都发生了反应，甲为氯化物。H+在阴极a电极放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，其附近的OH-浓度增大，所以滴加酚酞a电极附近会变红，Cl-在阳极b放电（2）；乙的PH逐渐减小，说明OH-放电，含有含氧酸根离子SO42－、乙是CuSO4溶液.乙烧杯的化学方程式是：
（3）丙在电解过程中PH不变，一直是7，说明丙为活泼金属的含氧酸盐，电解的实质是水，丙为Na2SO4溶液.在f极OH-放电，电极反应式为：4OH-—4e-=O2↑+2H2O。（4）根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应加入两电极的产物反应得到的物质即可，即加入CuO，其质量为10克。
Ⅱ（1）Na2S是强碱弱酸盐， S2-水解消耗水电离产生的H+,最终整个溶液中c（OH-)〉c(H+),呈碱性，离子方程式为
（2）、①-②×2得：该反应方程式，△H3=△H1-2△H2="+571.2" kJ/mol-2×172.5 kJ/mol="+226.2" kJ/mol.
（3）该反应为吸热反应，碳燃烧放热可为反应提供能量，所以要加入过量的炭，并且要不断通入空气。
2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)
据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝______________________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2＝－56.9 kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的
目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为__________________________。
③常温下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。
正确答案
(1)①<
②0.025 mol·L－1·s－1或0.025 mol/(L·s)
③如图
④bd
(2)①CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－810.1 kJ/mol ②CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH ③10－7mol·L－1
(1)①由图中曲线可以看出，在催化剂表面积相同的情况下，T1温度时先达到平衡，则T1>T2，但温度高时CO2的浓度小，说明升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，即ΔH<0。②v(N2)＝
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