热门试卷

（10分）肼（N2H4）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂。试回答下列问题

（1）肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生的电极反应式为_________。

（2）火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：

N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)         △H ＝－67.7kJ·mol-1

N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H ＝－534. 0kJ·mol-1

2NO2(g)N2O4(g)           △H ＝－52.7kJ·mol-1

试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方________。

（3）联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，写出反应的离子方程式为_  __。

（4）如图所示，A是由易导热材料制成的体积不变的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的体积可变的透明气囊（体积改变过程中囊体弹力改变忽略不计）。关闭K2，将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为a L。

①B中可通过________________判断可逆反应2NO2N2O4已经达到平衡。

②若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K2之前，气球B体积为______L。

③若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则    平均化学反应速率v(NO2)等于____________________(用含a、t的代数式表示)。

④若平衡后在A容器中再充入0.5mol NO2，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数_______________（填 “变大”“变小”或“不变”）。

（16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行？              。

（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：   

它所对应的化学反应为：                                           。

（3）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：

C（s）+CO2（g）  2CO（g），K1    

CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g），K2

C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g），K3

则K1、K2、K3之间的关系是：                              。 

（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：

该反应的正反应方向是        反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：          。

（5）从图中看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N－N键键能为167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol－1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                     。

对反应N2O4(g) 2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是　　　　。

A．A、C两点的反应速率：A＞C                 

B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C     

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（6）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                         。

(20分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。

(2) 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

则煤气化反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) 的焓变ΔH＝_____________。

(3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：

FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)  ΔH>0，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

① 温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

② 1100℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)="0.1" mol·L-1，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____________（填“是”或“否”），其判断依据是______

____________________________________________________________。

(4) 如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL。

① 甲装置中气体A为        （填“CH4”或“O2和CO2”），d极上的电极反应式为

_____________________________________。

② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。

若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）

③ 如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO4溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。