热门试卷

8．实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，△H0，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。

（1）已知：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)　        △H1＝－566 kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)　        △H2＝－484 kJ·mol－1

CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)   △H3＝－802 kJ·mol－1

则△H0＝_________kJ·mol－1

（2）在密闭容器中，通入2．5mol的CH4与2．5molCO2，一定条件下发生反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序_________　。

（3）CO和H2还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) 制取。

① 在恒温恒容下，若从反应物出发建立平衡，已达到平衡的是_________            

A．体系压强不再变化           

B．CO与H2的物质的量之比为1:1

C．混合气体的密度保持不变         

D．每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2

② 恒温下，在2L的密闭容器中同时投入四种物质，10min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s)，反应的平衡常数K=_________。

若此时增大压强，平衡将向_________(填“正”、“逆”)反应方向移动，t1min时达到新的平衡。

③ 请画出增大压强后10min～t1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图。

10.氮元素的单质及其化合物的研究和应用在工农业生产中有着非常重要

的地位、工业制硝酸的主要反应之一是:

（1）如果将4mol NH3 和5mol O2 放入容器中，达到平衡时放出热量0.8akJ，则平衡时NH3 的转化率为_______。

（2）在一定条件下，容积固定的密闭容器中进行上述反应，NO 的浓度与时间关系如图所示，则NO 的a、b、c 三点的反应速率v（a 正）、v（b 逆）、v（c 正）的大小关系是__________。

（3）t℃时，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度如下表：

①第2min 到第4min，反应速率v（O2）= _________；

②第2min 时改变了条件，改变的条件可能是 ______________（从所给选项中选择）；

     A．降低温度    B．增加了生成物

     C．减小压强    D．使用了高效催化剂

③在与第4min 相同的温度下，若起始向容器中加入NH3、O2、NO 和H2O（g）的浓度都为2moI/L，则该反应___________（填“正反应方向进行”、“逆反应方向进行”、“不移动”）。

（4）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，在温度70—95℃时，工业尾气中的NO、NO2 可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2，尿素与NO、NO2 三者等物质的量反应的化学方程式为_________ 。

（5）目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：则1mol 甲烷直接将NO2 还原为N2 的焓变为_________ 。

27. “低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。

（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：___C+___KMnO4+____H2SO4→____CO2+____MnSO4+____K2SO4+____H2O

（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：

①实验2条件下平衡常数K=_____。

②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值______(填具体值或取值范围)。

③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时V正 _____V逆（选填“<”，“>”或“=”）。

（3）已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)    ΔH＝－1275.6kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)    ΔH＝－566.0kJ·mol-1

③H2O(g)＝H2O(l)_____ΔH＝－44.0kJ·mol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_____  。

（4）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为1×10-4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 _____mo1/L。

（5）最近科学家再次提出“绿色化学”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式 _____。当电子转移的物质的量为0.6mol时，参加反应的氧气的体积是_____L（标准状况下）。

28． 和是两种重要的温室气体，通过和反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入，发生如下反应： 。平衡体系中各组分体积分数如下表：

①此温度下该反应的平衡常数K=__________

②已知：

反应（                 ）

（2）以二氧化钛表面覆盖为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是（                       ）

②为了提高该反应中的转化率，可以采取的措施是（                   ）

③将溶解在稀硝酸中的离子方程式为（                              ）

（3）均能吸收。①如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是（               ）

a. 可在碱性氧化物中寻找

b. 可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c. 可在具有强氧化性的物质中寻找

②吸收后，产物用于合成，用于吸收、释放。原理是：在 ，与接触后生成；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出，再生，说明该原理的化学方程式是（                     ）

（4）利用反应A可将释放的转化为具有工业利用价值的产品。反应A：高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

在电极a放电的反应式是（                               ）

28．火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4(g) ＋ 4NO2(g) ＝4NO(g) ＋ CO2(g) ＋ 2H2O(g)  △H1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g) ＋ 4NO(g) ＝2N2(g) ＋ CO2(g) ＋ 2H2O(g)   △H2＝－1160 kJ·mol－1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为(                             )。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    △H3

①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。

回答：0~10 min内，氢气的平均反应速率为(          )mol/(L·min)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡(            )（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。

②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为(         )。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为(                    )mol。

③取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3(        ) 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是  (                             )(用离子方程式表示)；室温时，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na＋)(               )c(NH3·H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”）

28.甲醇（）被称为21世纪的新型燃料之一。以和为原料制备合成气（CO、），再通过合成气制备甲醇的主要工业流程反应如下：

（I）

（II）

（1）用上述反应中出现过的物质，按下列要求填空：

①分子中有18个电子，该物质的分子式为________；

②具有极性键的非极性分子，该分子的空间构型为 _____________；

（2）甲醇燃料电池是用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别通入甲醇和氧气。则负极通过_______（填名称），正极上发生的电极反应是________；

（3）已知：

则（I）的热化学方程式=__________

（4）若将甲醇在氧气中完全燃烧，反应的化学方程式为___________；标准状况下，取燃烧所得气体产物2.24升，通过1mol150mL氢氧化钾溶液中充分反应，所得溶液中溶质的化学式为 ______________。

26． 碳及其化合物有广泛的用途。

（1），以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H2的产率的是（        ）。(填序号)

A．升高温度　  B．增加碳的用量   C．加入催化剂　　D．用CO吸收剂除去CO

（2）又知，

则的△H=（                      ）

（3）CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇，甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为（            ） 。

（4）在一定温度下，将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：，得到如下数据：

其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)（              ）v(正)(填“>”、“<”、“=”)

该温度下此反应的平衡常数K=（            ）

其他条件不变，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，平衡时CO的体积分数（         ）(填“增大”、“减小”、“不变”)。

27．二氧化硫和氮氧化物(NOx)对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染。

（1）可利用甲烷催化还原NOx的方法处理NOx ，反应如下：

（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图甲所示，则平衡常数K= (                )(小数点保留3位）；若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将(       )移动（填“向左”、 “向右”或“不”）； 20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是(        )（填序号）；

①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO2的量

（3）利用的催化作用，常温下将转化为而实现的处理（总反应为）。已知，含的废气通入含的溶液时，其中一个反应的离子方程式为，则另一反应的离子方程式为(                      ）；

（4）肼（）用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式 （            ）；

（5）是重要的硝化剂和氧化剂，可用电解法制备，如图乙所示，在电解池的       （填“阳极”或“阴极”）区生成，其电极反应式为（     ）。