保護環境已成為當前和未來的一項全球性重大課題。為解決目前燃料使用過程中的環境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環使用的構想，如圖所示：
過程Ⅰ可用如下反應表示：
①2CO2
2CO＋O2 ②2H2O===2H2＋O2 ③2N2＋6H2O4NH3＋3O2 ④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2 ⑤2CO＋4H2O
________＋3O2
請回答下列問題：
(1)過程Ⅰ的能量轉化形式為________能轉化為________能。
(2)請完成第⑤個反應的化學方程式：____________________。
(3)上述轉化過程中，ΔH1和ΔH2的關系是________。
(4)斷裂1 mol化學鍵所需的能量見下表：
| 共價鍵 | H—N | H—O | N≡N | O===O |
| 斷裂1 mol化學鍵所需能量/(kJ·mol－1) | 393 | 460 | 941 | 499 |
核心素養學練評系列答案科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（1）如圖表示金剛石、石墨在相關反應過程中的能量變化關系。
寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式 。
(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)
TiCl4(l)ΔH="-804.2" kJ/mol
2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH= kJ/mol。
(3)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol則:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH= kJ/mol。
(4)工業上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下圖表示反應過程中能量的變化情況。
在圖中,曲線 (填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應屬于 (填“吸熱”或“放熱”)反應。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質及合金在生產生活中的應用日趨廣泛。
真空碳熱還原－氯化法可實現由鋁土礦制備金屬鋁，其相關反應的熱化學方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝b kJ·mol－1
(1)反應Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代數式表示)。
(2)Al4C3是反應過程中的中間產物。Al4C3與鹽酸反應(產物之一是含氫量最高的烴)的化學方程式為______________________________________。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
科學家要研究跟碳元素及其化合物相關的很多課題。
（1）焦炭可用于制取水煤氣。測得12g碳與水蒸氣完全反應生成水煤氣時，吸收了131. 6kJ熱量，該反應的熱化學方程式是_________ 。
（2）工業上可用焦炭冶煉金屬，若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應，得到0.6mol鐵，同時生成2種常見氣體，則該反應的化學方程式是_________。
（3）碳跟水蒸氣制水煤氣的反應是一個可逆反應，下列情況下能判斷該反應一定達到平衡狀態的是_________（選填編號．）。
| A．V正(H2O)=V正(H2) |
| B．容器中溫度不再發生改變 |
| C．消耗nmolH2同時消耗nmolCO |
| D．容器中氣體的總物質的量不隨時間改變 |
CO(g)+H2(g)的平衡常數的數值為_________。在第5分鐘時將體系的溫發升高到T2，若在第8分鐘時達到新的平衡，請在下圖中畫出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢的曲線（只要求定性表示）。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
已知：H2A的A2－可表示S2－、SO42—、SO32—、SiO32—或CO32—。
（1）常溫下，向20 mL 0.2 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L－1 NaOH溶液。有關微粒物質的量變化如下圖（其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－）。請根據圖示填空：
①當V（NaOH）＝20 mL時，溶液中離子濃度大小關系：________。
②等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后，其溶液中水的電離程度比純水________（填“大”、“小”或“相等”），欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入_______________________________________________________。
（2）有關H2A的鈉鹽的熱化學方程式如下：
①Na2SO4（s）=Na2S（s）＋2O2（g） ΔH1＝＋1 011.0 kJ·mol－1
②2C（s）＋O2（g）=2CO（g） ΔH2＝－221.0 kJ·mol－1
則反應③Na2SO4（s）＋4C（s）=Na2S（s）＋4CO（g） ΔH3＝________ kJ·mol－1。工業上制備Na2S時往往還要加入過量的碳，同時還要通入空氣，目的有兩個，其一是利用碳與氧氣反應放出的熱，維持反應③所需溫度；其二是________________________________________。
（3）若H2A為硫酸：t ℃時，pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，則該溫度下水的離子積常數KW＝________。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問題。
(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關反應為：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝260 kJ·mol－1
已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566 kJ·mol－1。
則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為_________________________________。
(2)如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)，通過裝置Ⅱ實現鐵棒上鍍銅。
①a處應通入________(填“CH4”或“O2”)，b處電極上發生的電極反應式是__________________________________。
②電鍍結束后，裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”，下同)，裝置Ⅱ中Cu2＋的物質的量濃度________。
③電鍍結束后，裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH－以外還含有________(忽略水解)。
④在此過程中若完全反應，裝置Ⅱ中陰極質量變化12.8 g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標準狀況下)。
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Ⅰ．沿海地區有著豐富的海水資源，海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－、CO32－、HCO3－等離子。合理利用資源和保護環境是可持續發展的重要保證。
（1）海水經過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學反應方程式 。
（2）某化工廠生產過程中會產生含有Cu2＋和Pb2＋的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據下列數據，你認為投入 （選填“Na2S”或“NaOH”）效果更好。
| 難溶電解質 | Cu(OH)2 | CuS | Pb(OH)2 | PbS |
| Ksp | 4．8×10－20 | 6．3×10－36 | 1．2×10－15 | 1．0×10－28 |
H＝－570kJ/mol；H＝－242kJ/mol；H＝—110．5kJ/moL；H＝—393．5kJ/moL；H＝+890kJ/moLH＝akJ/moL；則a＝ ；該反應的熵S 0(選填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能G＝H—TS，當G＜0時可自發進行。則該反應在什么條件下可自發進行__________________。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
為減小和消除過量CO2對環境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學家加強了對CO2創新利用的研究。
（1）最近有科學家提出“綠色自由”構想：先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出，并使之變為可再生燃料甲醇。“綠色自由”構想技術流程如下：
寫出分解池中反應的化學方程式 。在合成塔中，當有4.4 kg CO2與足量H2
完全反應，可放出熱量4947 kJ，寫出合成塔中反應的熱化學方程式 。
（2）以CO2為碳還可以制備乙醇，反應如下：
2CO2(g) + 6H2(g)= CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H=－173.6kJ/mol
寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應的熱化學方程式 。
（3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如圖所示的電池裝置。
①該電池正極的電極反應為 。
②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應的化學方程式為 。當電子轉移 mol時，參加反應的氧氣的體積是6.72L（標準狀況下）。
（4）以甲醇為燃料還可制作新型燃料電池，電池的正極通入O2，負極通入甲醇，用熔融金屬氧化物MO作電解質（可傳導O2－）。該電池負極發生的電極反應是 ；放電時，O2－移向電池的 （填“正”或“負”）極。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個反應（均為可逆反應）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產物為水蒸氣）的熱化學方程式為 。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進行反應①，下列描述能說明反應到達平衡狀態的是 。
a.容器中氣體平均相對分子質量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變
c.CH3OH(g)濃度保持不變
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH3OH(g)充入5L密閉容器中進行反應④，一段時間后到達平衡狀態，反應過程中共放出49kJ熱量，則CH3OH(g)的平衡轉化率為 ，該溫度下，平衡常數K= ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，對再次達到的平衡狀態的判斷正確的是 。
a.CH3OH(g)的平衡轉化率減小
b.CH3OCH3 (g)的體積分數增大
c.H2O(g)濃度為0．5mol·L-1
d.容器中的壓強變為原來的1．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動快，效率高等優點，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負極反應為 ；消耗2．8L(標準狀況)氧氣時，理論上流經外電路的電子 mol
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2CH4＋3O2
