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）。

15. 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，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：

（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）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；

下列说法正确的是______（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为

v(CH3OH)=nA/tA mol·L-1·min-1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，

达到平衡时增大

（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；

（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1KJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）

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”）；

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：（　　　　　▲         　　 　）

26.    已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子 半径最小的元素;B的基态原子中电子占fe三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相 同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外 电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1 : 1的化合物N是常见的有机溶剂。

请回答下列问题（答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）：

(1)A2D2分子的电子式为______，E的基态原子的外围电子排布式为______。

(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______。

(3)单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程式    为______

(4)下列叙述正确的是______(填序号）。

a. M是极性分子,N是非极性分子 b. M和BD2分子中的中心原子均采用sp2杂化

c. N分子中含有6个σ键和1个π键 d. BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

(5)    已知:①E的一种氧化物Q，其晶胞结构如右图所示

②

写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECI4和BD气体的热化学方程式：

_____________________________________

(6)在0.5 L的密闭容器中，一定量的C2和A2进行如下化学反应：C2(g) +3 A2(g) == 2CA3(g) ΔH<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。

2 试比较K1,K2的大小，K1________K2(填写“ >”、“=”或“<”）。

②在4000C时,当测得CA3和C2、A2的物质的量分别为3mol和1 mol、2 mol时,则该反应的 V(C2)正_________(C2)逆（填写“>”、“=”或“<”）。

27．二氧化碳作为含碳化合物燃烧的最终产物，其排放量正以每年4%的速度递增，大气中高浓度的CO2破坏了大气平衡，是造成全球气温升高、气候恶化的主要原因。随着科技进步和人类环保意识的增强，如何利用和固定CO2已经成为世界各国政府和有识之士特别关注的问题。

根据反应：

某化学兴趣小组设想利用甲烷和二氧化碳反应制取一氧化碳和氢气，实现废气利用，变废为宝，试回答下列问题：

   （1）写出该反应的热化学方程式 _________ 。

   （2）已知：①体系自由能变化△G<0时，反应自发进行；△G>0时，反应不自发进行；②△G=△H-T△S；③高温下该反应的△S=0.257kJ·mol-1·K-1.若不考虑条件变化对焓变、熵变的影响，据此可初步判断反应进行的最低温度应大于_____________ K。

   （3）该反应为可逆反应，其平衡常数表达式K=_________；为提高该反应的速度，需选择合适的催化剂，根据中学化学催化剂的实际应用经验，兴趣小组将选择的重点范围确定为________（填“主族”或“过渡”）元素的单质或氧化物。由于该反应需在较高温度下才能发生，对催化剂的选择探究增加了困难。某同学认为，该反应的逆反应在常温时能自发进行（△G<0），可在常温下对逆反应进行催化剂的选择探究，然后再对该催化剂的催化效率受温度的影响进行探究。一种对逆反应有效的催化剂，对正反应也一定有效，其理由是 _____________ 。

   （4）碳酸盐是人工固定二氧化碳仅次于尿素的第二大产品，用途广泛，一种熔融碳酸盐燃料电池用Li2CO3和K2CO3的熔融盐混合物作电解质，由外部向一电极供给燃料气体（如H2或CO等），向另一电极供给空气和CO2的混合气体，写出正极的电极反应式__________ 。

   （5）自然界固定二氧化碳的主要方式是绿色植物的光合作用。生物学家曾经认为地球上的生态系统离不开阳光，但在11000m漆黑的深海底发现了无脊椎动物。这些生物完全依靠化学自养菌，以海底热泉喷出液中的硫化物如H2S为能源，利用CO2合成（C6H10O3）n和一种淡黄色固体，写出该反应的化学方程式 ____________。

26．A、B、C、D、E、F六种元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次  增大，其中B与C为同一周期，D与F为同一周期，A与D、C与F分别为同一主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，另外三种是固体。

请回答下列问题：

（1）由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物，X在一定条件下可以分解成Y，X的电子式为 ______，其分子属于________（选填“极性”或“非极性”）分子。

D与C形成的化合物D2C2可与Y反应生成单质C，写出该反应的化学方程式并标明电子转移的方向和数目：_______________ 。

（2）E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出工业生产单质E的化  学反应方程式： ___________________ 。

（3）一定条件下，A的单质气体与B的单质气体充分反应生成6．8 g W气体（已知），可放出18．44 kJ热量，则该反应的热化学方程式为________________。W的空间构型为：___________________ 。

（4）A的单质与C的单质在KOH的浓溶液中可以形成原电池，如果以金属M和金属N为惰性电极，在电池的M极通人A的单质气体，N极通入C的单质气体，则M极的电极反应式为  __________ 。

（5）在10 L的密闭容器中，通入2 mol的FC2气体和3 mol的C气体单质，一定条件下反应后生成FC3气体，当反应达到平衡时，单质C的浓度为0．21 mol／L，则平衡时FC2的转化率为______________________。

23． I．黑火药爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：

（1）上述反应中，原子半径最小的元素其原子结构示意图为____；

（2）上述反应中，每生成Imol氧化产物转移电子的物质的量为（    ）mol;

（3）收集黑吠药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色退去。

①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液退色的物质的化学式是（        ）。

②气体产物与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式（     ），

II．汽车尾气中含有NO和CO等有害气体。选择适当的催化剂可将CO、NO转化为无毒气体。

（4）已知：

写出NO转化为无毒气体的热化学反应方程式____；

（5）向IL的绝热容器中充人NO和CO的混和气体，在催化剂的作用下，

反应过程中NO气体的物质的量与时间的关系如图所示。

①0～5minNO的平均反应速率

②平衡时测得绝热容器内的压强比反应前增大，关于该反应

的说法正确的是____（填选项）

A．是气体分子数增多的反应

       B．升高温度平衡常数减小

       C．反应物的总能量小于生成物的总能量

23.氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：

（2）利用NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为：

   为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是（                            ）（写出1条即可）。

  （3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其转化流程如下：

已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O＝ NO2 + HNO3 + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是 （                         ）；若生成11.2 L N2（标准状况），则消耗ClO2（        ） g。

（4）利用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）⇌N2 （g）+CO2 （g）△H．某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T1℃时，该反应的平衡常数K=（           ）0.56（保留两位小数）．

②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是（              ）减小CO2的浓度

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5：3：3，则该反应的△H （）0（填“＞”、“=”或“＜”）．

23．甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如右图。已知甲是地壳中含量最高的元素组成的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素。

（1）若乙是难溶于水的酸性氧化物。

①乙的一种重要用途是（            ）；

②丙溶液中通入少量CO2生成丁的离子方程式是 （            ）。

（2）若2乙(g) + 甲(g)  2丙(g)，是工业生产中重要反应之一。

恒容条件下，一定量的乙和甲发生反应，不同温度下乙的转化率如下表所示：

①该反应的△H      0（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）；

②若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1（            ） K2。

（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R。

①R的原子结构示意图是（            ） ；

②已知：R(s) + O2(g) ＝ R2O3(s)  △H＝－834.8 kJ·mol －1

Mn(s) + O2(g) ＝ MnO2(s)    △H＝－520.9 kJ·mol －1

写出R的单质与MnO2反应的热化学方程式（            ） 。