热门试卷

27．铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性能的不锈钢，CrO3大量地用于电镀工业中。

（1）CrO3具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火，若在硫酸溶液中乙醇被氧化成乙酸， CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为_____________________________________________________________。

(2)存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O

①若平衡体系的pH=2，则溶液显（            ）色.

②能说明该反应达平衡状态的是（            ）。

a．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同  b．2V 正(Cr2O72—) =V逆(CrO42—)   c．溶液的颜色不变

（3）在下图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。由图 1 知金属铬的活动性比铜（            ）(填强，弱)，图 2装置中铬电极的电极反应式 （            ）。

（4）CrO3和 K2Cr2O7均易溶于水，这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之一是将含＋6价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的NaCl进行电解：阳极区生成的Fe2+和Cr2O72－发生反应，生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH－结合生成 Fe(OH)3 和Cr(OH)3沉淀除去[已知 KspFe(OH)3＝4.0×10-38，KspCr(OH)3＝6.0×10-31]。

①电解过程中 NaCl 的作用是__________________________。

②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10－13 mol·L1，则溶液中c(Cr3+)为（            ）mol·L-1。

27．运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）硫酸生产过程中2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示，根据右图回答下列问题：

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0（填“>”或“<”），

②一定条件下，将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是 _________ 。

a．体系的密度不发生变化

b．SO2与SO3的体积比保持不变

c．体系中硫元素的质量百分含量不再变化

d．单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO3

e．容器内的气体分子总数不再变化

（2）一定的条件下，合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

                                        图1                        图2                     图3

①该反应的平衡常数表达式为_________，升高温度，平衡常数 _____（填“增大”或“减小”或“不变”）。

②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=  _______，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为_____________

③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是_____ 点，温度T1 ________   T2（填“>”或“=”或“<”）

（3）若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，所得溶液呈 ______性，所得溶液中c（H+）－ c（OH－）=_________________（已知：H2SO3：Ka1=1.7×10－2，Ka2=6.0×10－8，NH3·H2O：Kb=1.8×10－5）

28．2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空，进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。

Ⅰ．常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。

已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)   △H = －543kJ·mol－1

H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)      △H = －269kJ·mol－1

H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)      △H = －242kJ·mol－1

请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_____________________________。

Ⅱ．氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：

2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)  ΔH  的体系中，n(NO)随时间的变化如表：

（1） 已知：K800℃>K1000℃，则该反应的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率为__________。

（2）能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．容器内颜色保持不变

b． 2v逆(NO)＝v正(O2)

c．容器内压强保持不变

d．容器内密度保持不变

（3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动应采取的措施有_______。

（4）在上述条件下，计算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常数K＝______________。

（5）在上述条件下，若开始通入的是0.2 mol  NO2气体，达到化学平衡时，则NO2的转化率为 ______。

28．随着环保意识的增强，清洁能源越来越受人们关注。

（1）氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。

① 硫－碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

I．SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI   Ⅱ．2HIH2+I2   Ⅲ．2H2SO4＝2SO2+O2+2H2O

分析上述反应，下列判断正确的是______________（填序号，下同）。

a．反应Ⅲ易在常温下进行  

b．反应I中SO2氧化性比HI强

c．循环过程中需补充H2O          

d．循环过程中产生l mol O2的同时产生1 mol H2

②利用甲烷与水反应制备氢气，因原料价廉产氢率高，具有实用推广价值，已知该反

应为：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)　  ΔH =+206.1 kJ·mol－1若800℃时，反应的平衡常数K1=1.0，某时刻测得该温度下，密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为：c(CH4)=3.0 mol·L－1；c(H2O)=8.5 mol·L－1；c(CO)=2.0 mol·L－1；c(H2)=2.0 mol·L－1，则此时正逆反应速率的关系是v正______v逆。(填“>”、“<”或“=”)

（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

分析该反应并回答下列问题：

①下列各项中，不能说明该反应已达到平衡的是___________。a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变d．一定条件下，单位时间内消耗1 mol CO，同时生成l mol CH3OH

②如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1___________ K2。(填“>”、“<”或“=”)

③已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

该电池工作时， b口通入的物质为__________，该电池正 极的电极反应式为：__________，工作一段时间后，当6.4 g甲醇（CH3OH）完全反应生成CO2时，有______mol电子发生转移。

28．在一定温度、一定容积的密闭容器中，发生如下反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)。

（1）实验测得：1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，1mol I2分子中的化学键断裂时需要吸收152.7kJ的能量，1molHI分子中的化学键形成时要释放298.7kJ的能量。则该反应的热化学方程式为                    。

（2）在457．6℃时，反应体系中各物质的近似浓度的有关数据如下：

①在上述条件下，从反应开始直至t2时，氢气的平均反应速率为 ___________ 。

②在上述条件下，对于达到平衡状态的该可逆反应，下列说法正确的是___________。

  A．达到平衡状态的标志之一是气体的密度不再变化

  B．混合气体的颜色不再变化

C．向容器中充入氩气，正、逆反应速率都不变，化学平衡不移动

D．将容器的容积缩小为原来的一半，正、逆反应速率都加快，化学平衡发生移动

③根据表中数据，计算457．6oC时该反应的平衡常数K约为_______ (保留整数)；  若ToC时该反应的平衡常数为0.25，则T____457．6oC(填“=”、“>”或“<”)，ToC时将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入10L密闭容器中，达到平衡时I2的转化率为 _________ 。

（3）25oC时，Ksp(PbI2)=8.49×10-9。将1mL l.0×10-3mol·L-1(CH3COO)2Pb溶液滴入    100mLl.0×10-3mol·L-1的HI溶液中，是否会产生PbI2沉淀?__________(填“是”或“否”)。

27．人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道，常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH3，相应的热化学方程式为：N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)  △H=+765.0kJ/mol。

Ⅰ．请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图，并进行标注。

Ⅱ．目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=－93.0kJ /mol。

回答下列问题：

（1）表示氢气燃烧热的热化学方程式为 _________________ 。

（2）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_________(填序号)。

a．混合气体的压强不再发生变化

b．混合气体的密度不再发生变化

c．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化

d．单位时间内断开a个N－N键的同时形成6 a个N－H键

e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

（3）在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

①表示N2的浓度变化的曲线是______________ (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。

②前25 min 内，用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是_____________ 。

③在25 min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K = ___________ (计算结果可用分数表示)。若升高温度，该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（4）在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol 。

①达平衡时，H2的转化率α1 = ____________。

②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为α2，当α1 + α2 =1时，则起始时n (NH3)= ________mol。

27.碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：

反应Al2O3(s)＋3C(s)＝2Al(l)＋3CO(g)的△H＝      kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)；

(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)  △H=Q kJ·mol－1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)＝（               ），T1℃时，该反应的平衡常数K＝（       ）；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是（       ）(填字母编号)。

a．通入一定量的NO            b．加入一定量的活性炭

c．加入合适的催化剂           d．适当缩小容器的体积

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，则Q（       ）0(填“>”或“<”)。

④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是（       ）(填选项编号)。

a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)

b.反应体系的温度不再发生改变

c.混合气体的密度不再发生改变

d.反应体系的压强不再发生改变

(3)铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示：

请写出该电池正极反应式 （       ）；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH＝（       ）（不考虑溶液体积的变化）。

27、(16分)Ⅰ甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

⑴ 一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为（　　▲       　 ）。

⑵ 判断⑴ 中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）（　　▲       　 ）。

①v消耗(CH3OH) =v生成(CO2)　　　 ②混合气体的密度不变　　　

③混合气体的平均相对分子质量不变

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

⑶ 右图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。

已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，容器B中CH3OH转化率为（　　▲       　 ）；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，

容器B的体积为（　　▲       　 ） L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。

Ⅱ 如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。

⑴装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为（　　▲       　 ）。

⑵装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。

① 电源的M端为（　　▲       　 ）极；

甲烧杯中铁电极的电极反应为（　　▲       　 ） 。

② 停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为（　　▲       　 ）mL。

28．甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制

备的相关信息如下表：

（1）反应②是____反应（选填“吸热”“放热”）。

（2）据上表信息推导出、与之间的关系，=______用、表示）。

500℃时测得反应③在某时刻，的浓度(mol/L)分

别为0 8、0.1、0 3、0 15，此时（选填“>”“<”“=”）。

（3）若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示，则用H2浓度变

化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)

若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示，则平衡

状态由A变到B时，平衡常数（选填“>”“<”“=”）。

（4）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生反应②，可判断该反应已经达到平衡的

是____。（用相应字母表示）

    A．容器中总压强不变

    B．混台气体的平均摩尔质量不变

    C．混合气体的密度不变

    D．CO2(g)或CO(g)的浓度不变

（5）-定条件下甲醇与一氧化碳反应可合成醋酸。室温下，将a mol/L醋酸溶液与bmol/L

   NaOH溶液等体积混合。若溶液显中性，则a_________一b（选填“>…<”“=一）。

    若c(Na＋)<c(CH3COO－)，则溶液显____性（选填“酸”“碱…中”）。

燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷.氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

回答下列问题：

（1）反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的△H=         kJ/mol。

（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率     甲烷氧化的反应速率（填大于.小于或等于）。

（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的KP＝                          ；

随着温度的升高，该平衡常数            （填“增大”.“减小”或“不变”）。

（4）从能量阶段分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于                            。

（5）在某一给定进料比的情况下，温度.压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：

①若要达到H2物质的量分数>65%.CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是   。

（a）600℃，0.9Mpa

（b）700℃，0.9MPa

（c）800℃，1.5Mpa

（d）1000℃，1.5MPa

②画出600℃，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）

的变化趋势示意图：

（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是               。