热门试卷

利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气，反应为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。

    （1）甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是________，当生成标准状况下35.84L合成气时转移电子的物质的量是________。

（2）将2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

①达到A点所需的时间为5min，则v(H2)=________，100℃时平衡常数K=________。

②图中的P1________P2(填“<”、“>”或“=”)，A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________。

（3）合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  H<0，下列措施中能使增大的是________（选填编号）。

A．降低温度           

B．恒温恒容下充入He(g)

C．将H2从体系中分离  

D．再通入一定量的水蒸气

可用碳酸钾溶液吸收生成的CO2，常温下pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH-的物质的量浓度为________，常温下，0.1 mol·L-1KHCO3溶液pH>8，则溶液中c(H2CO3)________c(CO32-)（填“>”、“=”或“<”）。

大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。

（1）O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成：

①I-（aq）+ O3（g）= IO-(aq)+O2（g）△H1

②IO-（aq）+H+(aq) HOI(aq) △H2

③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq)  I2(aq) + H2O(l)   △H3

总反应的化学方程式为________，其反应△H=________。

（2）在溶液中存在化学平衡：I2(aq) + I-(aq) I3-(aq)，其平衡常数表达式为________。

（3） 为探究Fe2+ 对O3氧化I-反应的影响（反应体如图13），某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH，结果见图14和下表。

①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是________。

②图13中的A为__   ___，由Fe3+生成A的过程能显著提高Ⅰ-的转化率，原因是________。

③第2组实验进行18s后，I3-浓度下降。导致下降的直接原因有（双选）________。

A. c(H+)减小     

B. c(I-)减小     

C. I2(g)不断生成      

D. c(Fe3+)增加

（4）据图14，计算3-18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

运用化学反应原理研究氮、氯等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）科学家研究在一定条件下通过下列反应制备NH3：

①在其他条件相同时，反应中NH3的体积分数(a)在不同温度下随反应时间(t)的变化如图。该反应的平衡常数表达式K=________，该反应中的ΔH________0（填“>”“<”或“=”）。

②某温度下，在2L容积不变的密闭容器中加入1molN2和6molH2O（l）发生反应，转化率随时间(f)变化如图。15-20min内，v(NH3)=________。若其他条件不变，在图中画出使用催化剂后N2的转化率随反应时间变化的曲线示意图。

（2） 25℃时，某同学将O.lmol盐酸与0.2 mol氨水等体积混合，所得混合溶液pH________7（填“>”“<”或“=”，下同），混合溶液中c(NH4+)________c(NH3·H2O)。（25℃时，NH3.H2O的电离常数）

（3） 25℃时，向O.lmol的MgCl2溶液中逐滴加入适量0.lmol氨水，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入O.lmol的FeCl3溶液，观察到的现象是________；上述过程中发生的所有反应的离子方程式为________。（25℃时，，）

面对能源与环境等问题，全球大力发展新能源的同时，还倡导节能减排、低碳经济。请回答下列问题：

Ⅰ、氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：

（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。与反应生成CO2(g)和的热化学方程式为                               。

（2）电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为                         。

（3）是一种储氢合金。350℃时，与反

应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中

氢的质量分数为0.077）。则与反应的化学

方程式为            　　　                  。

Ⅱ、碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生可逆反应：。为模拟该反应，在实验室中准确称取0.508 g碘、0.6992 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中，在一定温度下反应。如图是混合气体中的蒸气的物质的量随时间变化关系的图象，其中曲线I(0～t2时间段)的反应温度为450 ℃，曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。

（4）该反应是      （填写“放热”或“吸

热”）反应。在450℃时，该反应的平

衡常数K=   　  。

（5）若保持450℃温度不变，向该容器中再加入0.508 g碘，当再次达到平衡时，反应混合气体中I2的百分含量         （填“变大”、“不变”或“变小”）。

（6）若保持450℃温度不变，向该容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.0054 mol WI2，则化学平衡                   （填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”）。

金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：

WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)

请回答下列问题：

（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为0．5L，2min后达到平衡，测得固体的质量减少了4．80g，则H2的平均反应速率___________；该反应的化学平衡常数表达式K=___________________________。

（2）某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为______；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为反应_______（填“吸热”或“放热”）。

（3）．一定温度下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。

A． 混合气体的总压强保持不变         B． v正（H2O）=v正（H2）

 C． 混合气体的密度保持不变           D． 混合气体的平均式量保持不变

（4）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有__________。

A．灯管内的I2可循环使用

B．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上

C．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长

D．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢

氢气被誉为21世纪的新型清洁能源，能有效降低二氧化碳的排放。以甲醇为原料经过重整可以获得氢气。其工业流程如下：

请回答以下问题：

（1）液态甲醇雾化后与水蒸气混合，其目的是______;该工业流程中可以循环利用的物质是______（填名称）。

（2）为了测定CH3OH(g) + H2O(g)  → CO2(g) + 3H2(g)的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的甲醇和水蒸气浓度如下：

（i）前2s内的平均反应速率v(H2)=___________

（ii）在该温度下，反应的平衡常数表达式K=_________

（3）为了研究反应条件对CO含量的影响，在甲醇含量为50%，原料液进料量60mL/h的情况下，在常压下和在不同催化环境下得到了反应温度与CO含量的关系图。从图中得到的有关结论是_______________________（写出其中一个即可）

（4）为研究反应中压强对CO含量的影响，请简述你的实验方案：__________________;

硫的化合物在生产和科研中发挥着重要作用。

（1）SO2Cl2常用于制造医药品、染料、表面活性剂等。已知：

SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g)  △H＝＋97.3 kJ·mol－1

某温度时向体积为1 L的恒容密闭容器中充入0. 20mol SO2Cl2，达到平衡时，容器中含0.18mol SO2，则此过程反应吸收的热量为________kJ，该温度时反应的平衡常数为________。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中，最终生成沉淀的质量为________。

（2）工业上制备硫酸的过程中存在反应：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)  △H＝－198kJ·mol－1

400℃，1.01×105Pa，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量 SO2和O2，n(SO3)和n(O2)随时间的变化曲线如图所示。

①0～20min反应的平均速率υ(O2)＝________。

②下列叙述正确的是________。

a. A点υ正(SO2) ＞υ逆(SO2)

b. B点处于平衡状态

c. C点和D点n(SO2)相同

d. 其它条件不变，500℃时反应达平衡，n(SO3)比图中D点的值大

（3）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液，当溶液pH约为6时，Na2SO3溶液吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液中c (SO32－)的浓度是0.2 mol·L－1，则溶液中c(HSO3－)是________mol·L－1。

氨是重要的化工产品和化工原料。

（1）氨的电子式是      。

（2）已知：

① 合成氨的热化学方程式是      。

② 降低温度，该反应的化学平衡常数K      （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示。

电池正极的电极反应式是      ，A是      。

（4）用氨合成尿素的反应为2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)。工业生产时，原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]、水碳比[n(H2O)/n(CO2)]的变化关系。

① 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是______。

② 测得B点氨的转化率为40%，则x1=______。

研究NO2、NO、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为  _____________ 。

利用反应6NO2(g)＋ 8NH3(g)7N2(g)＋12 H2O(g)也可处理NO2。

则化学平衡常数表达式K＝ _____________-   ；

当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 _____________ L。

（2） 汽车尾气中含有NO和CO气体，对环境有影响。已知平衡常数K的值大小，是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时，下列反应及平衡常数如下

2NO(g)     N2(g)+O2(g)  – Q1       K1=1×1030

2CO(g)+O2(g)   2CO2(g) +Q2        K2=2.5×1091

为了完成汽车尾气处理装置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染气体，根据上述有关数据判断，下列说法正确的是

A. 改造后的尾气装置使用高温高压，可大量减少污染气体的排放

B. 汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥，对植物生长有益，可不必除去

C. 改造后的尾气装置使用催化剂，可大量减少污染气体的排放

D. 根据K1和 K2的数据，尾气中NO和CO可自行转化为无害气体

（3） 一定条件下将CO和H2O发生反应，可减少CO对环境的影响。若在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2＋H2(g)

反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）:

反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝ ________mol·L－1·min－1

保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，

n(CO2) _______0.80 mol(填：大于、小于、等于)。

（4）酸雨是大气污染的危害之一，二氧化硫（SO2）的含量是空气质量监测的一个重要指标。某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验，每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表：

请写出上述PH变化的原因（用化学方程式表示）_______________________________.

钛被誉为“二十一世纪的金属”，用途广泛。按下图所示组成的产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请根据流程回答下列问题：

（1）已知FeTiO3中Fe元素的化合价为+3，钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的过程中     元素被氧化，每生产1.9t TiCl4转移电子总数为_______NA。（NA表示阿伏伽德罗常数）

（2）已知：①Mg(s) + Cl2(g)＝MgCl2(s)   △H =－641kJ·mol-1

② TiCl4(s)＝Ti(s) + 2Cl2(g)   △H = +770kJ·mol-1

则金属Mg还原TiCl4(s)制取金属Ti的热化学方程式为_______。

（3）某化学兴趣小组模拟上述生产，探究外界条件对合成甲醇反应的影响。

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H＝－91kJ·mol－1。

①在300℃时，向体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和1mol CO，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

则从反应开始到建立平衡， v(H2)=_______；

该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

的化学平衡常数为_______。

②在其它条件不变，只改变其中的一个条件，该小组同学根据实验绘制如下图像，其中与事实相符的是_______（填序号）。

（4）一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以降低氯碱工业的高能耗。相关物质的传输与转化关系如下图所示。（其中电极未标出，所用的离子交换膜只允许阳离子通过。）

比较图示中氢氧化钠质量分数a%_______b%（填“＜”“＞”或“＝”）。

（5）有人提出让火力发电厂与氯碱厂就近联合既可以减少SO2的排放，又能降低能耗。请你判断该方案是否可行？_______；理由是：_______。