热门试卷

27．（15分）甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应①和②，来制备甲醇。

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  △H1

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H2

将0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应①，达到平衡时，CH4的转化率与温度的关系如图。

（1）若反应①在温度为100°C 、压强为P时达平衡的时间为（          ）

10min，则从反应开始到平衡的v(H2)=（          ）；平衡常数值K=（          ）；温度升高到200°C 时K值（          ）(填“增大”、“减小”或“不变”)；若反应①要自发进行应选择（          ）（填高温或低温）。

（2）如图所示,保持温度不变，将2molH2和1molCO加入甲容器中，将2mol甲醇蒸气加入乙容器中，隔板K不能移动（两容器内均发生反应②）。此时控制活塞P，使乙的容器为甲的2倍。

① 若移动活塞P,使乙的容器和甲相等，达到新平衡时，CH3OH(g)的体积分数甲（          ）乙（填“大于”、“小于”或“等于”）。

② 若保持乙中压强不变，向甲、乙两容器通入等质量的氦气，达到新平衡时，CH3OH(g)的体积分数甲（          ） 乙（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）已知在常温常压下：

①CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H= -359.8 kJ·mol－1

② 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)  △H= -556.0 kJ·mol－1

③ H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0 kJ·mol－1

写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式（          ） 。

14．（10分）碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关。试回答下列有关问题：

（1）图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式（                        ） 。

（2）NH3极易溶于水，其水溶液俗称氨水。用水稀释0．1mol·L-1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是 （    ）（填序号）。

28． A、B、C为三种短周期元素，核电荷数依次增大，且A、B、C三种元素的原子核外电子层数之和为5。已知A是原子结构最简单的元素，B元素原子最外层上的电子数是其电子层数的2倍，A和C之间可形成A2C和A2C2两种化合物。请回答下列问题。

（1）C元素在元素周期表中的位置是 (                               )；

（2）化合物A2C2的电子式为(                               )。

（3）常温下，三种由A与B形成的气态化合物X、Y、Z，它们分子中A与B的原子个数皆满足N（A）＝2N（B）+2，且B原子个数小于或等于4。当化合物质量满足2m（Y）＝m（X）+m（Z），完全燃烧生成B的最高价氧化物时消耗O2的物质的量同时满足2n（Y）＝n（X）+n（Z）。则Y的化学式可能为(                               )，若X、Y、Z中B原子个数比为1∶2∶3，则Z的化学式为(                               )。

（4）有机化合物E、M分子式不同，它们可能含A、B、C元素中的两种或三种。如果将E、M无论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，与氧气完全反应生成的B的最高价氧化物和消耗的氧气的物质的量也不变。则E、M组成必须满足的条件是(                               )。

（5）已知在101kPa时，15.0 g Y（分子中B原子数小于3）在氧气中完全燃烧生成BC2和A2C，放出热量324 kJ(25℃时)，Y的燃烧热化学方程式是：

_____________________________________________________________________。

（6）Y ─ 空气燃料电池是一种碱性燃料电池。（Y分子中B原子数小于3）电解质溶液是20％～30％的KOH溶液。则燃料电池放电时：

负极的电极反应式______________________________________。

27．由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。下图是由二氧化碳合成乙醇的技术流程：

吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，把含有二氧化碳的空气吹入吸收池中，吸收池中反应液进入分解池后，向分解池中通入高温水蒸汽，把二氧化碳从溶液中提取出来，在合成塔中和氢气经化学反应使之变为可再生燃料乙醇。回答下列问题：

（1）写出吸收池中反应的离子方程式__________。

（2）从分解池中循环使用的物质是_____________。

（3）工业上还采取以CO和Ｈ２为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：

2CO（g）+4H2（g）CH3CH2OH（g）+H2O（g）

写出该反应的化学平衡常数表达式 K= _______________________ 。

（4）在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH

的平衡常数。则由CO制取CH3CH2OH相比由CO2制备CH3CH2OH的优点是___________________

（写出一点即可）；

（5）已知：一定条件下，2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量，在该条件下:

①写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式___________。②若以乙醇作燃料，KOH作电解质，构成燃料电池，请写出负极的电极方程式：____________。

（6）在一定压强下，测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据如下表：

根据表中数据分析：温度升高，该反应的平衡常数K值 _________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

28．利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：

（1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物质的燃烧热数据如下表：

已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反

应的热化学方程式 （                                                   ）。

（2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，，此时N2的转化率为a。则平衡时NH3的浓度为 （                                                   ）。

（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下：

某化工厂已购得乙烯11.2 t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得：

假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭（   ）吨、甲烷（   ）吨，才能满足生产需要。

29．（14分）合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，四川某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。其工艺流程见右图：

（1）在某温度下体积为200L的氨合成塔中，以分为单位的时间点上测得各物质的浓度（mol·L-1）如下表：

根据表中数据得知0 min~2 min内N2的平均反应速率是(       ），若用CH4与过量水蒸气反应来制氢气，再与氮气合成氨，则理论上CH4与NH3的物质的量之比是(       ）。

（2）今对合成氨反应进行如下研究：

在容积均为10L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1mol N2和3 mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5min时，NH3的体积分数如右图所示。则下列说法正确的是(       ）

26．有A、D、E、X、Y、Z、W七种元素，其中A、D、E、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；X、Y同族；A与X、Y既不同族也不同周期；D元素的某种同位素原子在考古方面有重要应用；W是一种常见的金属，其元素的含量位于地壳中元素含量的第四位。

⑴ Y形成的简单阴离子结构示意图为（　　　　　▲         　　 　） 。

⑵ 甲由A、E两种元素组成，分子中含有18个电子，只存在共价单键，常温下甲是一种无色液体。甲在碱性溶液中能够将CuO还原为Cu2O，已知当1mol甲完全参加反应时转移了4 mol电子，则该反应的化学方程式可表示为：　（　　　　　▲         　　 　）。

⑶ 处理含DX、YX2烟道气污染的一种方法，是在催化剂作用下使两者反应，产物之一为单质Y。已知反应生成 1 gY固体单质时放出8.4kJ热量，

此反应的热化学方程式为（　　　　　▲         　　 　）。

⑷ 由钠和X、Z三种元素组成的一种阴、阳离子个数之比为1 ：1的化合物乙，其溶液显碱性，则该化合物所含的化学键类型有（　　　　　▲         　　 　） 。将化合物乙加入到WZ2的溶液中，当转移2mol电子时，溶液中发生的离子反应方程式为：（　　　　　▲         　　 　）