- 焓变、反应热
- 共2059题
（11分）研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义。
（1）将煤转化为清洁气体燃料：
已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) 
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 。
（2）一定条件下，在密闭容器内，SO2被氧化成SO3的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g) 
△H=−a kJ/mo1，在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是
A．4mo1 SO2和2mol O2 B．4mol SO2、2mo1 O2和2mol SO3
C．4mol SO2和4mo1 O2 D．6mo1 SO2和4mo1 O2
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：
①已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g) 
在一定温度下的定容密闭容器中，能说明此反应已达平衡的是
A．压强不变 B．混合气体平均相对分子质量不变
C．2v正(N2)＝v逆(NO) D． N2的体积分数不再改变
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)
简述该设想能否实现的依据 。
（4）燃料CO、H2在一定条件下可以相互转化：CO(g)＋H2O(g)
正确答案
（1）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
（2）D (2分)
（3）①CD (2分)
②该反应是焓增、熵减的反应。根据
（4）75% (2分)
试题分析：（1）已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)
（4）解：令平衡时CO的浓度变化量为xmol/L，则：
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
开始（mol/L）：0．1 0．1 0 0
变化（mol/L）：c c c c
平衡（mol/L）：0．1-c 0． 1-c c c
故
2013年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)
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0（选填“＞”、“＜”）。
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，在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（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。
CH4(g)＋2NO2(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 
2NO2(g) 
写出CH4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。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a) 。
正确答案
（1）①
③（2分）[起点在原点0处（给1分），达到平衡的时间迟于“T2、S1”曲线的平衡点（给1分）
（2）① CH4(g)＋N2O4(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
②2CO2＋2H2O
试题分析：（1）②反应图像得出TI曲线反应速率快，温度高，其二氧化碳含量低，反应放热；③表面积越大反应速率越快，但催化剂不改变平衡浓度，平衡时二氧化碳浓度相同；（2）①方程式1减方程式2得CH4(g)＋N2O4(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
工业碳酸钠（纯度约为98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl－和SO42—等杂质，提纯工艺线路如图所示：
Ⅰ．碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示：
Ⅱ．有关物质的溶度积如下
回答下列问题：
（1）加入NaOH溶液时，反应的离子方程式为 。向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c（Mg2+）：c（Fe3+）= 。
（2）“母液”中除了含有Na+、CO32—外，还含有 等离子。
（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线进行循环使用。请你分析在实际工业生产中是否可行： （填“可行”或“不可行”），并说明理由： 。
（4）已知：Na2CO3·10H2O（s）
Na2CO3·10H2O（s）
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式： 。
正确答案
（1）MgCO3+2OH－ = Mg（OH）2+ CO32—（书写Fe3++3 OH－=Fe（OH）3↓、Mg2++2 OH－=Mg（OH）2↓不得分）（3分）
（3）不可行（2分） 若“母液”循环使用，则溶液中c（Cl－）和c（
（4）Na2CO3·H2O（s）=Na2CO3（s）+ H2O（g） △H="+58.73" kJ·mol－1 （3分）
试题分析：由溶度积表知，MgCO3的Ksp最大，在溶液中溶解的最多，其它物质与MgCO3相差的数量级较大，在溶液里可以忽略。
（1）主要是MgCO3与NaOH的反应生成Ksp更小的沉淀Mg（OH）2；
PH="8" ，C OH-=10－6 Ksp= c（Mg2+）C2（OH-）= c（Mg2+）10－12 =5.61×10－12 c（Mg2+）=5.61
Ksp= c（Fe3+）C3（OH-）=c（Fe3+）10－18=2.64×10－39 c（Fe3+）=2.64×10－21
c（Mg2+）：c（Fe3+）=5.61：2.64×10－21=
（2）母液”中，与CO32—不形成沉淀的只有Cl－、
（4）①Na2CO3·10H2O（s）
②Na2CO3·10H2O（s）
①-②得：Na2CO3·H2O（s）=Na2CO3（s）+ H2O（g） △H="+58.73" kJ·mol－1sp计算、离子共存、盖斯定律等相关知识。
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1） NOx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NOX的排放。
①当尾气中空气不足时，NOX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NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 .
（4）通过NOx传感器可监测NOx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: .
正确答案
（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO
（2）①N2(g)+O2(g)
（3）①2NO+2CO= N2+2CO.②Mg、Ca、Sr、Ba为同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
（4）①还原。②NO-2e-+O2-=NO2。
由NO2制备硝酸3NO2+H2O===2HNO3+NO；根据题给能量关系可得到热化学反应方程式N2(g)+O2(g)
（1）NOx能形成酸雨，NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO.
（2）①盖斯定律可得，该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)
②该反应为吸热反应，随温度升高，该反应化学平衡常数K值增大。
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。
①NO被CO还原的化学方程式为2NO+2CO= N2+2CO.
②Mg、Ca、Sr、Ba为同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
（4）①Pt电极上发生的是还原反应。②NiO电极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2。
【考点定位】本题以氮的氧化物为载体考查物质性质、热化学反应方程式、元素周期律以及元素周期表、电化学等相关知识。
Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。
（1）合成气（组成为H2和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式 。
（2）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ；
（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是 （填序号）
（4）在T1温度时，将1 mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为 ；
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为 ；假设原电解质为NaOH，且电池工作一段时间后溶质只有Na2CO3，此时溶液中各离子浓度大小关系为
Ⅱ．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-， Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 。
正确答案
Ⅰ．（1）C+H2O
（2）CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1
（3）AB
（4）1-
（5）CH3OH-6e-+8OH-=== CO32-+6H2O
c(Na+)＞ c(CO32-)＞ c(OH-)＞c(HCO3-)＞ c(H+)
Ⅱ． Br-、C1-、CrO42-
试题分析：Ⅰ．（1）合成气是在高温下由水蒸气和碳生成：C+H2O
（2）H2（g）＋O2(g)= 2H2O(l) △H＝-285.8kJ·mol-1；………………………………①
CO（g）＋O2(g)= CO2(g) △H＝-283.0kJ·mol-1；………………………………②
CH3OH（l）＋O2(g)= CO2(g) ＋2H2O(l) △H＝-726.5kJ·mol-1；………………③
由盖斯定律可知：③－②
CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1
（3）反应速率为单位时间内浓度的改变量A正确；从图中可以看出，T1时甲醇的含量高，因此B正确；根椐“先拐先平，数值大”可知T2＞T1，可以看出温度高时，反而逆向移动，因此正向是放热反应，C错误；从T1到T2是温度升高的一个过程，平衡逆向移动，比值增大，D错误。
（4） CO ＋ 2H2 ＝ CH3OH
起始物质的量： 1mol 2mol
变化： a mol 2 a mol a mol
平衡时物质的量：(1－a) mol (2－2a) mol a mol
在温度一定，体积一定的条件下，压强比等于物质的量之比：
（5）燃料电池中作负极的一定是失去电子的物质：CH3OH-6e-+8OH-=== CO32-+6H2O
c(Na+)＞ c(CO32-)＞ c(OH-)＞c(HCO3-)＞ c(H+)
Ⅱ．Ksp(AgCl)=c(Ag＋)·c(Cl－) =1.56×10-10，
Ksp(AgBr)= c(Ag＋) ·c(Br－) =7.7×10-13，
Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag＋)2·c(CrO42－) = 9×10-11；
从以上计算可以看出，沉淀银离子的顺序为：Br-、C1-、CrO42-
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