化学反应与能量

将盛有NH₄HCO₃粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见

下列说法正确的是

反应 A+B→C（△H＜0）分两步进行 ①A+B→X（△H＞0）②X→C（△H＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是

肼（H₂N﹣NH₂）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、O=O为500、N﹣N为154，则断裂1molN﹣H键所需的能量（kJ）是

已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)+5H₂(g)+3N₂(g)+9O₂(g)=2C₃H₅(ONO₂)₃(l)     △H₁
2 H₂(g)+ O₂(g)= 2H₂O(g)                     △H₂
C(s)+ O₂(g)=CO₂(g)                          △H₃
则反应4C₃H₅(ONO₂)₃(l)= 12CO₂(g)+10H₂O(g) + O₂(g) +6N₂(g)的△H为

下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

某科学家利用二氧化铈（CeO₂）在太阳能作用下将H₂O、CO₂转变成H₂、CO。其过程如下：
mCeO₂（m-x）CeO₂·xCe+xO₂（m-x）CeO₂·xCe+xH₂O+ xCO₂ mCeO₂+ xH₂+ xCO

下列说法不正确的是

在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H₂S(g)+ O₂(g)=SO₂(g)+H₂O(g)      △H₁
②2H₂S(g)+SO₂(g)= S₂(g)+2H₂O(g)    △H₂
③H₂S(g)+ O₂(g)=S(g)+H₂O(g)       △H₃
④2S(g) =S₂(g)         △H₄
则△H₄的正确表达式为

室温下，将1mol的CuSO₄·5H₂O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H₁，将1mol的CuSO₄(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H₂；CuSO₄·5H₂O受热分解的化学方程式为：
CuSO₄·5H₂O(s)△CuSO₄(s)+5H₂O(l)，热效应为△H₃。则下列判断正确的是

已知：P₄(s)＋6Cl₂(g)＝4PCl₃(g) ΔH＝akJ·mol^－1
P₄(s)＋10Cl₂(g)＝4PCl₅(g) ΔH＝ bkJ·mol^－1
P₄具有正四面体结构，PCl₅中P－Cl键的键能为ckJ·mol^－1,PCl₃中P－Cl键的键能为1.2ckJ·mol^－1
下列叙述正确的是

A．P－P键的键能大于P－Cl键的键能

B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)＝PCl5(s)的反应热ΔH

C．Cl－Cl键的键能kJ·mol－1

D．P－P键的键能为kJ·mol－1

已知：C(s)＋H₂O(g)＝CO(g)＋H₂(g)        △H＝a kJ/mol
2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g)        △H＝－220 kJ/mol
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462 kJ/mol，则a为

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为        ；
（2）NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为                ；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄（1）           △H₁= -19.5kJ·mol^-1
②N₂H₄（1） + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O(g)      △H₂= -534.2kJ·mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式                              ；
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为                 。

某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM_2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）对PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断PM_2.5的酸碱性为        ，试样的pH值                         。
（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。已知：H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g)   H₌=-241.8KJ/mol
C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)   H₌=-110.5KJ/mol
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式                         ；
②洗涤含SO₂的烟气，以下物质可作洗涤剂的是                         ；
a．Ca(OH)₂          b．Na₂CO₃          c．CaCl₂           d．NaHSO₃
（3）汽车尾气中NO_x和CO的生成及转化为：
①已知气缸中生成NO的反应为：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)    H＞0
若1mol空气含有0.8molN₂和0.2molO₂,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10^-4mol.计算该温度下的平衡常数K=___________；汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是                         。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)=2C(s)+O₂(g)已知该反应的H＞0，简述该设想能否实现的依据                 。
③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为       。

污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO₂，另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得电池材料MnO₂（反应条件已略去）。

请回答下列问题：
（1）上述流程脱硫实现了____（选填下列字母编号）。
A．废弃物的综合利用       B．白色污染的减少         C．酸雨的减少
（2）用MnCO₃能除去溶液中Al^3＋和Fe^3＋，其原因是_____。
（3）已知：25℃、101kp_a时，Mn(s)＋O₂(g)＝MnO₂(s)   △H＝－520kJ/mol
S(s)＋O₂(g)＝SO₂(g)   △H＝－297kJ/mol
Mn(s)＋S(s)＋2O₂(g)＝MnSO₄(s)    △H＝－1065kJ/mol
SO₂与MnO₂反应生成无水MnSO₄的热化学方程式是________________。
（4）MnO₂可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO₄溶液可制得MnO₂，其阳极的电极反应式是_______。
（5）MnO₂是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是______。
（6）假设脱除的SO₂只与软锰矿浆中的MnO₂反应。按照图示流程，将a m³（标准状况）含SO₂的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO₂的脱除率为89.6%，最终得到MnO₂的质量为c kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO₂___________kg。

捕碳技术（主要指捕获CO₂）在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g)(NH₄)₂CO₃(aq)    △H₁
反应Ⅱ：NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) (NH₄)₂HCO₃(aq)   △H₂
反应Ⅲ：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g)2(NH₄)₂HCO₃(aq)     △H₃
请回答下列问题：
（1）△H₃与△H₁、△H₂之间的关系是：△H₃        。
（2）为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO₂气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：

①△H₃        0(填＞、＝或＜)。
②在T₁～T₂及T₄～T₅二个温度区间，容器内CO₂气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是                                                      。
③反应Ⅲ在温度为T₁时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t₁时，将该反应体系温度上升到T₂，并维持该温度。请在图中画出t₁时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
（3）利用反应Ⅲ捕获CO₂，在(NH₄)₂CO₃初始浓度和体积确定的情况下，提高CO₂吸收量的措施有       （写出2个）。
（4）下列物质中也可能作为CO₂捕获剂的是      。

NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1）NO_x能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式:_               .
（2）汽车发动机工作时会引发N₂和0₂反应，其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: _               .
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_               .。
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO_X的排放。
①当尾气中空气不足时，NO_X在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_               .
② 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NO_X生成盐。其吸收能力顺序如下：₁₂MgO <_2oCaO <₃₈SrO<₅₆BaO.原因是               .
（4）通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是            反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:            .

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）白磷(P₄)可由Ca₃(PO₄)₂、焦炭和SiO₂在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca₃(PO₄)₂(s)+10C(s)="==" 6CaO(s)+P₄(s)+10CO(g)       △H₁ ="+3359.26" kJ·mol^－1
CaO(s)+SiO₂(s)="==" CaSiO₃(s)        △H₂ ="-89." 61 kJ·mol^－1
2Ca₃(PO₄)₂(s)+6SiO₂(s)+10C(s)="==" 6CaSiO₃(s)+P₄(s)+10CO(g)     △H₃
则△H₃ =            kJ·mol^－1。
（2）白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P ₄+60CuSO₄+96H₂O="==" 20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄
60molCuSO₄能氧化白磷的物质的量是       。
（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和Na₃PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的NaH₂PO₄，pH应控制在        ；pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为                           。
②Na₂HPO₄溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液，溶液则显酸性，其原因是        (用离子方程式表示)。
（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2：1 反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是         (填化学式)。
②X的结构简式为                    。

明矾石经处理后得到明矾【KAl(SO₄)₂·12H₂O】。从明矾制备Al、K₂SO₄和H₂SO₄的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO₄)₂·12H₂O+3S＝2K₂SO₄ +2Al₂O₃+9SO₂+48H₂O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是                   。
（2）从水浸后的滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是                      。
（3）A1₂O₃在一定条件下可制得AIN，其晶体结构如图所示，该晶体中Al的配位数是     。

（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，该电池反应的化学方程式是                              。
（5）焙烧产生的SO₂可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：
2SO₂(g) +O₂(g)2SO₃(g)             △H₁= 一197 kJ/mol；
2H₂O (g)＝2H₂O（1）                  △H₂＝一44 kJ/mol；
2SO₂(g)+O₂(g)+2H₂O(g)＝2H₂SO₄(l)      △H₃＝一545 kJ/mol。
则SO₃ (g)与H₂O(l)反应的热化学方程式是          ①                   。
焙烧948t明矾(M＝474 g/mol )，若SO₂的利用率为96%，可生产质量分数为98％的硫酸   ②    t。