热门试卷

（8分）碳是化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。

（1）使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：                        。

（2）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol-1、－283.0kJ·mol-1和－726.5kJ·mol-1。则：

①用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；

②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）已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) △H＝＋489.0 kJ·mol-1

CO(g)＋O2(g) ＝CO2(g)，△H＝－283.0 kJ·mol-1

C(石墨)＋O2(g) ＝CO2(g)，△H＝－393.5 kJ·mol-1

则4Fe(s)＋3O2(g) ＝2Fe2O3(s)，△H＝         。

（14分）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。

已知：

（1）反应

（2）现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：

①下列事实能说明该反应达到平衡的是           

a．体系中的压强不发生变化

b．

c．混合气体的平均相对分子质．量不发生变化

d．CO2的浓度不再反生变化

②5min后体系达到平衡，经测定，H2为0．8mol，则v(H2)=          。

③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数___      _（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可以传导O2—。在电池内部O2—由__    __极移向___ _极（填“正”或“负”）；电池的正极电极反应式为                                      。

（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg（NO3）2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____                           。

平衡是化学反应原理中的重要内容。按要求回答下列问题：

（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常数为K1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常数为K2

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示)；此反应该温度下的平衡常数K=______(用K1和K2表示)。

（2）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)，该反应在3L密闭容器中，在两种不同的条件下进行反应，A、B的起始物质的是分别为3.0mol和6.0mol，其中实验I的条件为T1℃。A的物质的量随时间的变化如图所示。

①实验Ⅱ可能改变的条件是_______________。

②T1℃时该反应的平衡常数为_____(用分数表 示)，达到平衡时，A的反应速率为____。

（3）已知HCN溶液的电离平衡常数Ka=10－5mol•L－1，c平衡(HCN)≈c起始(HCN)，水的电离可不计，则此温度下0.1 mol•L－1的HCN溶液的pH=_________。

（4）对于0.1mol•L－1 Na2CO3溶液，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是______，向该溶液中加水稀释的过程中，c(H2CO3)逐渐____(填“增大”“不变”或“减小”， 下同) ，c(H2CO3)/ c(CO32－)逐渐______。

（10分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。

（1）今有如下两个热化学方程式：则a     b（填>, =" ," <）

H2(g)+O2(g) ＝ H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol-1

H2(g)+O2(g) ＝ H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol-1

（2）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。

化学键

H－H

N－H

N≡N

键能/kJ·mol－1

436

391

945

已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a 的值：_______________。

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。

已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)  △H1＝－393.5kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)  △H2＝－571.6kJ·mol－1

2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)  △H3＝－2599kJ·mol－1

根据盖斯定律，计算298K时由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热

△H ＝______________________。

（15分）甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用做燃料。已知

CH3OH(1) + O2(g) =" CO(g)" + 2H2O(g) ； △Ha = －443.64 kJ·mol－1

2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ；  △Hb =－566.0 kJ·mol－1

（1）试写出CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O（g）的热化学方程式：

（2）甲醇作为燃料，它的优点是燃烧时排放的污染物少，从而不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题，还能改善大气质量。试利用（1）中的热化学方程式计算，完全燃烧20g甲醇，生成二氧化碳和水蒸汽时，放出的热量为         kJ ，生成的CO2气体标准状况下体积是               L

（3）科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，据此回答下列问题：

甲醇在     极反应；电极反应式为                                           。

（4）利用电池可实现电能向化学能转化。某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是          （填序号）

A．电源中的a一定为正极，b一定为负极

B．可以用NaCl溶液作为电解液

C．A、B两端都必须用铁作电极

D．阴极发生的反应是：2H+ + 2e－→H2↑

若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化是                       ，反应的化学方程式为                                                             。

甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：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

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_______________________________

(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是______________________________

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________(忽略水解)；

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。

恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　

ΔH="-196.6" kJ/mol。

请回答下列问题:

(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:                   。

(2)ΔH2=　　　　　　　　　　。

(3)恒温恒容时,1 mol SO2和2 mol O2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2∣　　　　(填“大”、“小”或“相等”)。

(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为　　　　,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为　                                                   。

(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2)增大的有　　　　。

a.升高温度

b.充入He气

c.再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)

d.使用催化剂

(6)某SO2(g)和O2 (g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2(g)和O2 (g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是　　　　;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是　　　　。

（9分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

⑴工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH

①下列数据是在不同温度下的化学平衡常数（K）。

由表中数据判断ΔH    0（填“＞”、“＝”或“＜”＝。）

②250℃，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得:

CO剩余0.4mol，求K1。

⑵已知在常温常压下：①CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）；△H=-442.8KJ/mol

②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)；ΔH2 ＝－566.0kJ／mol

写出甲醇燃烧热的热化学方程式____________________________________________，

⑶某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图(A)所示的燃料电池装置。则：

①该燃料电池负极的电极反应为：___________________________，

②用该甲醇燃料电池对B池进行电解，己知c、d是质量相同的铜棒，电解2min后，取出c、d，洗净、烘干、称量，质量差为0.64g，在通电过程中，电路中通过的电子为_________mol。

(14分) 在25℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.60 g纯铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始至2 min末，收集到1.12 L（标准状况）氢气。在此之后，又经过4 min，铁粉完全溶解。则：

①在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是                  。

②在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是                   。

③ 前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是                             ，其原因是                                                          。

(2)已知有一组数据：破坏1mol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量；破坏0.5mol氧气中的O=O键需要吸收249kJ的能量；形成水分子中1 molH—O键能够释放463kJ能量。下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化，请将图中①、②、③的能量变化的数值，填在下边的横线上。

①        kJ  ②         kJ  ③         kJ