高三題型專練題型六 化學(xué)反應(yīng)與能量

1、題型六 化學(xué)反應(yīng)與能量高考真題1.(2016江蘇)通過以下反應(yīng)均可獲取H2,下列有關(guān)說法正確的是( )太陽光催化分解水制氫:2H2O(l) =2H2(g)+ O2(g) H1=571.6kJ·mol1焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g) H2=131.3kJ·mol1甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+ H2O(g) =CO(g)+3H2(g) H3=206.1kJ·mol1 A.反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.反應(yīng)為放熱反應(yīng) C.反應(yīng)使用催化劑,H3減小D.反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)的H=74.8 kJ·mol1【

2、答案】D2. (2015上海)已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快,其能量隨反應(yīng)進程的變化如下圖所示。下列說法正確的是( ) A.加入催化劑,減小了反應(yīng)的熱效應(yīng) B.加入催化劑,可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率 C.H2O2分解的熱化學(xué)方程式:H2O2 H2O +O2 + Q D.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量【答案】D3. (2015北京)最新報道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:下列說法中正確的是( ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B.在該過程中,CO斷鍵形成C和O C.CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2 D.狀態(tài) 狀態(tài)表示

3、CO與O2反應(yīng)的過程【答案】C  4.(2016課標(biāo))聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列問題:(1)聯(lián)氨分子的電子式為_,其中氮的化合價為_。(2)實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2 O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H3 2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) H 4=-1048.9kJ/mol上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4=_,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭

4、推進劑的主要原因為_。(4) 聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方程式與氨相似,聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_(已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為 。(5) 聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液,觀察到的現(xiàn)象是_。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2_kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比,聯(lián)氨的優(yōu)點是_?！敬鸢浮?6、(1) -2 (2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O (3)2H 3-2H 2-H

5、 1 反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 (4)8.7×10-7 N2H6(HSO4)2(5)固體逐漸變黑,并有氣泡產(chǎn)生 1 N2H4的用量少,不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(還原產(chǎn)物為N2和H2O,而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4)5.(2016天津)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是_(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式:_。(2)氫氣可用于制備H2O2。已知: H2(g)+A(l)=B(l) H1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) H2其中A、B為有機

6、物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的H_0(填“>”、“<”或“=”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) H<0達到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是_。 a.容器內(nèi)氣體壓強保持不變b.吸收y mol H2只需1 mol MHx c.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為_。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2

7、O+2OHFeO42+3H2,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。 電解一段時間后,c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是_。c( Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_。【答案】(1)污染?。豢稍偕?；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高(任寫其中2個)；H2+2OH-2e-=2H2O(2)(3)ac(4)光

8、能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(5)陽極室防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)。6.(2015新課標(biāo))甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列問題:(1)已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵HHCOC OHOCHE/

9、(kJ.mol-1)4363431076465413由此計算H1_kJ·mol-1,已知H2-58kJ·mol-1,則H3_kJ·mol-1。(2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達式為_；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是_。(3) 合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而 (填“增大”或“減小”),其原因是_。圖2中的壓強由大到小為_,其判斷理由是_?！敬鸢浮?1)99；41(2)；a；反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變??；(

10、3)減小；升高溫度時,反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向向左移動,使得體系中CO的量增大；反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低；P3P2P1；相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高模擬訓(xùn)練1.一氧化碳是一種用途相當(dāng)廣泛的化工基礎(chǔ)原料。(1)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99.9%的高純鎳。Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g) 該反應(yīng)的H_0(選填“”或“”或“”)。(2) 在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。已知:

11、 C(s)O2(g)CO2(g)；H1393.5 kJ·mol1CO2(g)C(s)2CO(g)；H2+172.5 kJ·mol1S(s)O2(g)SO2(g)；H3296.0 kJ·mol1則2CO(g)SO2(g)S(s)2CO2(g) H4_。(3)工業(yè)上一般采用CO與H2反應(yīng)合成可再生能源甲醇,反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)某溫度下,將molCO和molH2充入L的密閉容器中,充分反應(yīng)達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol·L1,則CO的轉(zhuǎn)化率為_。合成氣經(jīng)壓縮升溫后進入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,通過反應(yīng)進行甲醇合

12、成,T1下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入一定量CO和H2,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:物質(zhì)H2COCH3OH濃度/(mol·L1)0.20.10.4比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小:v正_v逆 (填“>”、“<”或“”)；若其他條件不變,在T2反應(yīng)10min后達到平衡,c(H2)0.4 mol·L1,則該時間內(nèi)反應(yīng)速率:v(CH3OH)_；(4)金屬氧化物被一氧化碳還原生成金屬單質(zhì)和二氧化碳。下圖是四種金屬氧化物被一氧化碳還原時lgc(CO)/c(CO2)與溫度(t)的關(guān)系曲線圖。800時,其中最易被還原的金屬氧化物是_(填化學(xué)式),該反

13、應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值(K)等于_。 【答案】 (1) (2)270 kJ·mol1 (3)80% > 0.03 mol·L1·min1 (4)Cu2O 1062.尿素/H2O2溶液可用于煙氣的脫硫脫硝。(1)已知T時,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H12H2O2(I)=2H2O(I)+O2(g) H2SO3(g)+H2O(I)=H2SO4(I) H3 則SO2(g)+H2O2(I)=H2SO4(I) H4=_ (用含H1、H2、H3的代數(shù)式表示)(2)尿素CO(NH2)2溶液對NOx及SO2有一定的脫除率。將SO2和NOx (N約占90%)通入氧氣

14、的體積分?jǐn)?shù)為7%、尿素濃度為5%的反應(yīng)器中進行反應(yīng)。煙氣中SO2最終轉(zhuǎn)化為一種正鹽,其化學(xué)式為_；NO和NO2以物質(zhì)的量之比1:1與CO(NH2)2反應(yīng)生成無毒氣體的化學(xué)方程式為_。氨基甲酸銨(H2NCOONH4)是尿素的水解產(chǎn)物,將一定量的氨基甲酸銨置于恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g) H,實驗測得不同溫度下平衡時氣體的總濃度如下表:溫度/K338343348353平衡時氣體的總濃度/mol L-10.360.480.600.72該反應(yīng)的H_(填“>”或“<”)0；348K時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。(3)其他條件不變,向尿素溶液中添加H

15、2O2溶液,測得不同 pH下氮氧化物的脫除率與時間的關(guān)系如圖所示。NO與H2O2發(fā)生反應(yīng)生成亞硝酸時,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_。(2)脫硝時,最佳pH為_；在堿性較強時,NOx脫除率降低,其原因是_(任寫一點)?！敬鸢浮?1)H1+H2+H3 (2)(NH4)2SO4 NO+NO2+CO(NH2)22N2+CO2+2H2O > 0.032 (3)1:2 7 H2O2氧化性減弱(或其他合理答案)3.MnO2是常見的氧化劑、催化劑和活性電極材料。(1)工業(yè)上,以惰性材料為電極,電解MnSO4溶液(含少量稀硫酸)制備MnO2。寫出陽極的電極反應(yīng)式:_。(2)已知如下熱化學(xué)方程式(K代表

16、平衡常數(shù)):MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) H1 K12MnO(s)+O2(g)2MnO2(s) H2 K22MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g) H3 K3H3=_(用H1、H2表示) K3=_(用K1、K2表示)。(3)反應(yīng)在低溫條件下能自發(fā)進行,則H2_0(填“>”“<”或“=”)。(4)在密閉容器中投入足量的MnCO3,定條件下發(fā)生反應(yīng):MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) H>0。在一定溫度下,達到平衡狀態(tài)時p(CO2)=2a MPa。溫度、壓強對MnCO3分解率的影響如圖所示:比較:L1_L2(填“>”“<”或

17、“=”)。保持溫度不變,將容器體積擴大至原來的2倍,則p(CO2)的變化范圍是_。保持溫度不變,將容器體積壓縮至原來的一半,達到新平衡時下列物理量一定不變的是_(填代號)。 A.平衡常數(shù)K B.c(CO2) C.n(CO2) D.m(MnCO3)(5)定溫度下,在容積為2L的恒容密閉容器中加人足量的MnCO3(s)和5molO2,發(fā)生反應(yīng):2MnCO(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g),CO2以平均速率0.1mol L-1·min-1經(jīng)過10min達到平衡狀態(tài)。該條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_?！敬鸢浮?(1)Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+ (2)2H1+H2

18、·K2 (3)< (4)> a MPa<p(CO2)<2a MPa AB (5)0.5mol.L-14.NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計劃。(1)催化劑常具有較強的選擇性,即專一性。已知:反應(yīng)I:4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) H=-905.0 kJ·mol-1反應(yīng) II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) H=-1266.6 kJ·mol-1寫出NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式_。(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的N

19、H3和O2,在某催化劑的作用下進行反應(yīng)I ,測得不同時間的NH3和O2,的濃度如下表:時間(min)0510152025c(NH3)/mol·L-11.000.360.120.080.0720.072c(O2)/mol L-12.001.200.900.850.840.84則下列有關(guān)敘述中正確的是_。A. 使用催化劑時,可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率 B.若測得容器內(nèi)4v正(NH3) =6v逆(H2O)時,說明反應(yīng)已達平衡C.當(dāng)容器內(nèi)=1時,說明反應(yīng)已達平衡 D.前10分鐘內(nèi)的平均速率v( NO)=0.088 mol·L-1·min-1(3)氨催化氧化時會發(fā)

20、生上述兩個競爭反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH3和2mol O2,測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:該催化劑在低溫時選擇反應(yīng)_(填“ I ”或“ II”)。52時,4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常數(shù)K=_(不要求得出計算結(jié)果,只需列出數(shù)字計算式)。C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的主要原因_。(4)制備催化劑時常產(chǎn)生一定的廢液,工業(yè)上常利用氫硫酸檢測和除去廢液中的Cu2+。已知:25時,K1(H2S) =1.3×10-7,K1(H2S) =7.1×10-15,Ksp(CuS)=8.5×10-45在計算溶液中的離

21、子濃度時,涉及弱酸的電離通常要進行近似處理。則0.lmol L-1氫硫酸的pH_(取近似整數(shù))。某同學(xué)通過近似計算發(fā)現(xiàn)0.lmolL-1氫硫酸與0.0lmolL-1氫硫酸中的c(S2-)相等,而且等于_mol·L-1已知,某廢液接近于中性,若加入適量的氫硫酸,當(dāng)廢液中c(Cu2+) >_ mol·L-1(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),就會產(chǎn)生CuS沉淀?！敬鸢浮?1)2NO(g)N2(g) +O2(g) H= -180.8 kJ·mol-1 (2)AD (3)II 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高,平衡向左(逆反應(yīng))移動 (4)4 7.1×10-15 1

22、.2×10-305.研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對于環(huán)境的改善有重大意義。(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下:已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) H=-200.9kJ/mol 2NO(g)O2(g)=2NO(g) H=-116.2kJ/mol則反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式為_。(2)有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0,請你分析該設(shè)想能否實現(xiàn)？_(填“是”或“否”) ,依據(jù)是_。(3)一定條件下,CO可與粉末狀的氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。已知常溫時,甲酸的電離平衡常數(shù)Ka=1.70×10-4。 甲酸鈉的水溶液呈堿性,請用

23、離子反應(yīng)方程式表示其原因_。 向20mL 0.1mol/L的甲酸鈉溶液中滴加10ml 0.1mol/L的鹽酸,混合液呈_性(填“酸”或“堿”),溶液中離子濃度從大到小的順序為_。(4)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭,生成A、B兩種氣體,在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(填”吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 200時,平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO,再次平衡后,NO的百分含量將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。計算反應(yīng)體系在335 時的平衡常數(shù)_?！敬鸢浮?1)3NO(g)+

24、O3(g)=3NO2(g) H=317.1 kJ·mol-1 (2)否 該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù)G=H -T·S,G>0 (3)HCOOH2OHCOOH + OH 酸 c (Na+)>c(HCOO)>c (Cl)>c(H+)>c(OH-) (4)放熱 不變 0.256.研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用子煉鐵等。已知:Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H1akJ·mol1 C(石墨)CO2(g)=2CO(g) H2bkJ·mol1則CO還原F

25、e2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_。(2)將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為13),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。下列情況能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是_(填字母)。 A.容器內(nèi)氣體密度不變 B.容器內(nèi)氣體總壓強保持不變 C.絕熱恒容時,平衡常數(shù)不變 D.v正(CH3OH)=3v逆(H2)反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的H_0(填“>”、“<”或“”)。在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖

26、所示,曲線I、對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K_K(填“>”、“<”或“”)。(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。操作中先在_處通入NH3氣體,然后再在_處通入CO2氣體。人工光合作用能夠借助太陽能用CO2和水制備化學(xué)原料,下圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖,請寫出催化劑b處的電極反應(yīng)式:_?！敬鸢浮?1)Fe2O3(s)+3CO( g)=2Fe(s) +3CO2(g) H=(a-3b)kJ/mol (2)BC < > (3)a b CO2+2e-+2H+=HCOOH7.碳酸亞鐵(FeCO3)是菱鎂礦的主要

27、成分,將FeCO3加熱到200開始分解為FeO和CO2,若在空氣中高溫煅燒FeCO3生成Fe2O3。I.已知25,101kPa時:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) H=-1648kJ/molC(s)+ O2(g)=CO2(g) H=-393 kJ/mol 2FeCO3(s)=2Fe(s)+ 3O2(g) H=+148OkJ/mol(1)請寫出FeCO3在空氣中煅燒生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式_。.生成的FeO和Fe2O3在一定條件下被還原為金屬鐵。(2)據(jù)報道一定條件下Fe2O3可被甲烷還原為“納米級”的金屬鐵。其反應(yīng)為: Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(

28、g)+6H2(g) H>0原子序數(shù)為26的鐵元素位于元素周期表的第_周期。反應(yīng)在5L的密閉容器中進行,2min后達到平衡,測得Fe2O3在反應(yīng)中質(zhì)量消耗4.8g。則該段時間內(nèi)用H2表達的平均反應(yīng)速率為_。將一定量的Fe2O3(s)和一定量的CH4(g)置于恒溫恒壓容器中,在一定條件下反應(yīng),能表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_。 a.CH4的轉(zhuǎn)化率等于CO的產(chǎn)率 b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 c.v正(CO):v逆(H2)=1:2 d.固體的總質(zhì)量不變(3)FeO可用CO進行還原,已知:t時,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=0.5,若在1L密閉容器中加入0.04mol

29、 FeO(s),并通入xmolCO,t時反應(yīng)達到平衡。此時FeO(s)的轉(zhuǎn)化率為50%,則x=_。.Fe2O3還可用來制備FeCl3,FeCl3在水溶液中的水解分三步: Fe3+H2OFe(OH)2+H+ K1Fe(OH)2+ H2OFe(OH)2+H+ K2Fe(OH)2+ H2OFe (OH)3+H+ K3 (4)以上水解反應(yīng)的平衡常效K1、K2、K3由大到小的順序是_。通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合生成聚合物的離子方程式為:xFe3+yH2O=Fex(OH)y(3x-y)+yH+,欲使平衡正向移動可采用的方法是_(填字母) a.加水稀釋 b.加入少量NaCl固體 c.升溫 d.加入少量N

30、a2CO3固體【答案】(1)4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260kJ/mol (2)四 0.018mol/(L·min) bcd (3)0.06 K1>K2>K3 acd8.霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài),霧霾的源頭多種多樣,比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚塵、垃圾焚燒,甚至火山噴發(fā)等。(1)汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下分子式/結(jié)構(gòu)式NO/NOCO/COCO2/O=C=ON2/NN化學(xué)鍵NOCOC=ONN鍵能(KJ/mol)6321072750946請完成汽車尾氣凈化中N

31、O(g)和CO(g)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=_kJ/mol若上述反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進行,并在t1時刻達到平衡狀態(tài),則下列示意圖不符合題意的是_(填選項序號)。(下圖中v正、K、n、P總分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和總壓強)(2)在t1下,向體積為10L的恒容密閉容器中通入NO和CO,測得了不同時間時NO和CO的物質(zhì)的量如下表:時間/s012345n(NO)/×l0-2mol10.04.502.501.501.001.00n(CO)/×l0-1mol3.603.052.852.752.702.70t

32、1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_,既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動的措施是_。(寫出一種即可)(3)如圖1所示,以N2O4為原料采用電解法可制備新型綠色硝化劑(一種氮氧化物)寫出生成這種硝化劑的陽極電極反應(yīng)式_。 圖1 圖2(4)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)/c(NO)、不同溫度對脫氮率的影響如圖2所示(已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),請回答溫度對脫氮率的影響_,給出合理的解釋:_?！敬鸢浮?1)-538 A,B,C (2)500 加壓等。 (3)N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+ (4

33、)300之前,溫度升高脫氮率逐漸增大 300之后,溫度升高脫氮率逐漸減小 300之前,反應(yīng)未平衡,反應(yīng)向右進行,脫氮率增大 300時反應(yīng)達平衡,后升溫平衡逆向移動,脫氮率減小9.自2013年以來我國“霧霾”污染日益嚴(yán)重。中科院“大氣灰霾追因與控制”項目針對北京強霾過程進行分析,強霾過程中,出現(xiàn)了大量有毒有害的含氮有機顆粒物。燃煤和機動車尾氣是氮氧化物的上要來源。現(xiàn)在對其中的一些氣休進行了一定的研究:(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(g)     H=-574k

34、J·mol-l CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)     H=-1160kJ·mol-lH2O(g)=H2O(1)    H=-44.0 kJ·mol-l寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式_。(2)為了減輕大氣污染,人們提出在汽車尾氣排氣管口采用催化劑將NO和CO轉(zhuǎn)化成無污染氣體參與大氣循環(huán)。T時,將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中,保持溫度和體積不變,反應(yīng)過程中NO的物質(zhì)

35、的量隨時間變化如右圖所示。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。10min內(nèi)該反應(yīng)的速率v(N2)=_；該反應(yīng)達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為_；T時該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_。若該反應(yīng)H<0,在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是_。一定溫度下,在恒容密閉容器中充入一定量NO和CO進行該反應(yīng),能判斷反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_。 a.容器中壓強不再變化 b.CO2的濃度不再改變 c.2v正(NO)=v逆(N2) d.氣體的密度保持不變(3) 以燃料電池為代表的新能源的推廣使用能大大降低污染物的排放。如圖是一種甲醚燃料電池結(jié)構(gòu),請寫出該電池負極的電極反應(yīng)式_。【答案】(1)CH4(

36、g)+2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+ 4H2O(l) H=-955kJ·mol-l (2)2NO+2CO=N2+2CO2 0.005mol L-1 min-1 50% 5 c a b CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O10.氫氣是清潔的能源,也是重要的化工原料,根據(jù)以下兩種制氫方法,完成下列問題:(1)方法一:H2S熱分解法,反應(yīng)式為:H2S(g)H2(g)+S(g) H,在恒容密閉容器中,測定H2S分解的轉(zhuǎn)化率(H2S的起始濃度均為c mol/L),測定結(jié)果見圖1,其中曲線a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系,曲線b表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相

37、同時間未達到化學(xué)平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。H_0(填“>”“<”或“=”)。若985時,反應(yīng)經(jīng)t min達到平衡,此時H2S的轉(zhuǎn)化率為40%,則tmin內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=_(用含c、t的代數(shù)式表示)。請說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a接近的原因:_。(2)方法二:以CaO為吸收體,將生物材質(zhì)(以C計)與水蒸氣反應(yīng)制取H2。相關(guān)主要反應(yīng)如下:I.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.6 kJ/molII.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-43 kJ/molIII.CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) H=-178.3 kJ/mo

38、l計算反應(yīng)C(s)+2H2O(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+2H2(g)的H=_(保留到小數(shù)點后面1位)；若K1、K2、K3分別為反應(yīng)I、II、III的平衡常數(shù),該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=_(用K1、K2、K3表示)。對于可逆反應(yīng)C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2產(chǎn)率的是_(填字母編號) A.適當(dāng)?shù)慕档腕w系的溫度 B.使各氣體組分濃度均加倍 C.用特殊材料吸收氫氣 D.增加CaO的量圖2為反應(yīng)I在一定溫度下,平衡時各氣體體積百分含量隨壓強變化的關(guān)系圖。若反應(yīng)達某一平衡狀態(tài)時,測得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mo

39、lL,試根據(jù)H2O的體積百分含量變化曲線,補充完整CO的變化曲線示意圖.(3)以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl-NH4C1為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池,放電過程中,溶液中NH4+濃度逐漸增大,寫出該電池的正極反應(yīng)式:_?！敬鸢浮?1)> 0.4/c 溫度升高,反應(yīng)速率加快,達到平衡所需時間縮短 (2)-89.7kJ/mol K1·K2·K3 AC (3)N2+6e-+8H+= 2NH4+11.科學(xué)家對一碳化學(xué)進行了廣泛深人的研究并取得了一些重要成果。(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1-90.1kJ/mol；3CH3OH(g)CH3CH=CH

40、2(g)+3H2O(g) H2-31.0kJ/mol CO與H2合成CH3CH=CH2的熱化學(xué)方程式為_。(2)現(xiàn)向三個體積均為2L的恒容密閉容器I、II、中,均分別充入1molCO 和2mo1H2,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1-90.1kJ/mol。三個容器的反應(yīng)溫度分別為Tl、T2、T3且恒定不變。當(dāng)反應(yīng)均進行到5min時H2的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示,其中只有一個容器中的反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。5min時三個容器中的反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是容器_(填序號)。0-5 min內(nèi)容器I中用CH3OH表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(CH3OH)=_。當(dāng)三個容器中的反應(yīng)均達到平衡狀態(tài)時,

41、CO的轉(zhuǎn)化率最高的是容器_。(填序號,下同)；平衡常數(shù)最小的是容器_。(3)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,在不同溫度下用CO 還原四種金屬氧化物,達到平衡后氣體中與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是_(填字母)。 a.工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來延長礦石和CO接觸面積,減少尾氣中CO的含量b.CO用于工業(yè)冶煉金屬鉻(Cr)時,還原效率不高c.工業(yè)冶煉金屬銅(Cu) 時,600下CO的利用率比1000下CO的利用率更大d.CO還原PbO2的反應(yīng)H0(4)工業(yè)廢水中含有甲醛,該廠降解甲醛的反應(yīng)機理如圖3所示,則X表示的粒子是_,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！敬鸢浮?(1)3CO(g)+6H2(g)

42、CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) H-301.3kJ/mol (2) 0.067 mol/(L·min) I (3)bc HCO3- HCHO+O2CO2+H2O12.氫氣是一種高能燃料,也廣范應(yīng)用在工業(yè)合成中。(1)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在25和101kPa,最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1 mol化合物的焓變。已知25和101kPa時下列反應(yīng):2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H=-3116kJ·mol-1C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-12H2(g)+02(g)=2H2O(l),H=-571.6

43、kJ·mol-1寫出乙烷標(biāo)準(zhǔn)生成焓的熱化學(xué)方程式:_。(2)已知合成氨的反應(yīng)為:N2+3H22NH3 H<0。某溫度下,若將1molN2和2.8molH2分別投入到初始體積為2L的恒溫恒容、恒溫恒壓和恒容絕熱的三個密閉容器中,測得反應(yīng)過程中三個容器(用a、b、c表示)內(nèi)N2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如圖所示,請回答下列問題:圖中代表反應(yīng)在恒容絕熱容器中進行的曲線是_(用a、b、c表示)。曲線a條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_。b容器中M點,v(正)_ v(逆)(填“大于”、“小于”.或“等于”)。(3)利用氨氣可以設(shè)計成高能環(huán)保燃料電池,用該電池電解含有NO2-的堿性工業(yè)廢水,在陰極產(chǎn)生

44、N2。陰極電極反應(yīng)式為_；標(biāo)準(zhǔn)狀況下,當(dāng)陰極收集到1l.2LN2時,理論上消耗NH3的體積為_。(4)氨水是制備銅氨溶液的常用試劑,通過以下反應(yīng)及數(shù)據(jù)來探究配制銅氨溶液的最佳途徑。已知:Cu(OH)2(s)Cu2+2OH- Ksp=2.2×10-20Cu2+4NH3·H2OCu(NH3)42+(深藍色)+4H2O K7.24×1012 請用數(shù)據(jù)說明利用該反應(yīng):Cu(OH)2(s)4NH3·H2OCu(NH3)42+4H2O+2OH- 配制銅氨溶液是否可行:_。已知反應(yīng)Cu(OH)2(s)2NH3·H2O+2NH4+Cu(NH3)42+4H2O

45、K=5.16×102。向盛有少量Cu(OH)2固體的試管中加入14 mol/L的氨水,得到懸濁液；此時若加入適量的硫酸銨固體,出現(xiàn)的現(xiàn)象為_；解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是_。【答案】(1)2C(石墨)+ 3H2(g)=C2H6(g) H-86.4kJ/mol (2)c 800 小于 2NO2-6e-4H2O= N2+ 8OH- 22.4L (4)該反應(yīng)的K=Ksp·K=1.6×10-710-5所以反應(yīng)很難進行 固體溶解,得到深藍色溶液 溶液中存在平衡Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4 Cu(NH3)42+4H2O, 加入硫酸銨固體增大了銨根離子濃

46、度,平衡正向移動13.碳及其化合物在人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中有著重要的作用。回答下列有關(guān)問題:(1)煤炭是人們利用最為廣泛的燃料,但因煤炭含硫而導(dǎo)致大氣污染。對燃煤煙氣中的SO2可采用碳酸鈣漿液法吸收,即把燃煤煙氣和空氣同時鼓入到含CaCO3的漿液中,使SO2被吸收。該反應(yīng)生成石膏(CaSO4 2H2O),化學(xué)方程式為_。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,某種煙氣中SO2含量為2.1×10-3g L-1,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3 mol電子時,處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣的體積為_L(保留兩位有效數(shù)字)。(2)工業(yè)煉鐵的基本原理是:在高溫下,焦炭燃燒生成的CO將鐵礦石中鐵的氧化物還原得到鐵。已知:Fe2O3(s)+3C(s,石墨)=2Fe(s)+3CO(g) H= +489.0 kJ mol-1；C(s,石墨)+CO2(g) =2CO(g) H= +172.5 kJ mol-1。則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_。(3) 碳酸二甲酯(DMC)是一種無毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料。一定溫度時,在容積為1.0 L的恒容密閉容器中充入2.5molCH3OH(g)、適量CO2和5×10-3催化劑,容器中發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g) H=-15.5kJ mol-1。甲