- 化学反应与能量
- 共8781题
下列关于热化学反应的描述中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论稀H2SO4和Ca（OH）2反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为57.3KJ/mol，故A错误；
B、CO的燃烧热是指1molCO燃烧生成二氧化碳气体放出的热量，所以2mol二氧化碳分解吸热2×283.0 kJ，故B正确；
C、反应热与反应条件无关，决定于反应物和生成物的能量高低，故C正确；
D、燃烧热是指在25℃101KP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，此时生成的水必须为液态，故D正确；
故选A．
正确答案
解析
解：A.1molN4气体中含有6molN-N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1moN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×167KJ=1002KJ，形成化学键放出的热量为2×942kJ=1884KJ，所以反应放热，放出的热量为1884KJ-1002KJ=882KJ，故应为放出882KJ热量，故A正确；
B．N4由N组成，是一种单质，而化合物是由不同元素组成的纯净物，故B错误；
C．N4和N2互为同素异形体，不属于同分异构体，故C错误；
D．N4分子中存在N-N非极性键，其分子中不存在极性键，故D错误；
故选A．
下列关于各图的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图象中2mol氢气完全燃烧生成的是水蒸气时放热241.8kJ，不是氢气的燃烧热，故A错误；
B、A、B两物质的溶解度随温度变化情况，将t1℃时，AB溶解度相同，A、B的饱和溶液质量分数相同，分别升温至t2℃时，溶解度增大，但溶液浓度不变溶质的质量分数B=A，故B错误；
C、稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化HA溶液PH变化大，故酸性HA＞HB，则同浓度的钠盐，水解程度：NaA＜NaB，所以同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液，故C正确；
D、0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol•L-1CH3COOH溶液，消氢氧化钠溶液体积为0时，醋酸为弱电解质，醋酸溶液的pH大于1，图象中醋酸的pH=1与实际不符，故D错误；
故选C．
已知：①lmolH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1mol C12分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和C1原子形成l mol HCl分子时释放431kJ的能量下列叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热=生成物的键能减反应物的键能=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-2×431 kJ•mol-1=-183kJ•mol-1，故1mol氢气与1mol氯气反应生成2molHCl时放出热量为183KJ，△H=-183kJ/mol，
故选C．
（2015春•信阳期末）石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石．已知12g石墨完全转化成金刚石时，要吸收1.9kJ的能量．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、12g石墨完全转化成金刚石时，要吸收1.9kJ的能量，金刚石能量高，石墨稳定，故A错误；
B、12g石墨完全转化成金刚石时，要吸收1.9kJ的能量，金刚石能量高，石墨稳定，故B正确；
C、固体煤变成气体燃料后，燃烧效率升高，故C错误；
D、金刚石能量高燃烧放出能量高，等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量更多，故D错误；
故选B．
SNCR－SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx），其流程如下：
（1）反应2NO＋2CO
（2）SNCR－SCR流程中发生的主要反应有：
4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)
6NO(g)＋4NH3(g)
6NO2(g)＋8NH3(g)
反应N2(g)＋O2(g)
（3）NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。
①由图可以看出，脱硝工艺流程应在 （填“有氧”或“无氧”）条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是 。
（4）NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原，写出尿素与NO2反应的化学方程式： 。
（5）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为 。若生成1molY，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
正确答案
（1）＜（2）179.8（3）①有氧②温度升高，发生了副反应：4NH3＋7O2＝4NO2＋6H2O。（若答温度升高，NOx和NH3反应的化学平衡向逆反应方向移动也可。）（4）4CO(NH2)2＋6NO2＝7N2＋4CO2＋8H2O（5）NO2＋NO3－－e－＝N2O5 11.2
试题分析：（1）能自发进行的反应：ΔH-TΔS<0，该反应的ΔS<0，所以ΔH<0。（2）由盖斯定律得ΔH=（1807-1627.2）kJ•mol－1=+179.8 kJ•mol－1。（3）由图可知，无氧条件下NO转化率太低。温度升高，NO转化率下降，NO2产率增大，可能NH3与氧气生成了NO2。（4）尿素中C为+4价、N为-3价，尿素与NO2发生价态归中反应生成氮气，同时生成二氧化碳和水。（5）通二氧化氮的电极为负极、通氧气的电极为正极，石墨I电极上发生氧化反应，生成氧化物Y，考虑N最高价为+5价可知Y为N2O5，电极反应式为NO2＋NO3－－e－＝N2O5。总反应为4NO2+O2=2N2O5，生成1molN2O5消耗氧气0.5mol。
研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。
（1）图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器，内有可移动的隔板。一定温度（T）下，左室加入2 mol SO3，右室加入2 mol SO2和1 mol O2，在少量催化剂存在下分别发生反应：
左室：
右室：
反应达到平衡时，右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。
①ΔH2＝_______（含a的数学式表示）；反应的平衡常数K＝_________L·mol－1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________（填序号）。
A．隔板不再移动
B．左右两边SO2的物质的量相等
C．左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1
③达平衡时，左室反应吸收的热量为Q1kJ，右室反应吸收的热量为Q2kJ，则Q1、Q2满足的关系是_____________（填序号）。
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
（2）高温下，炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2（
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S参与反应，则转移电子的物质的量是_________mol。
正确答案
（1）①-1.25a kJ/mol 160
② AB ③ C
（2）①Cu2S+2H2O
试题分析：（1）①由图Ⅱ可以得出，反应物2molSO2平衡时为0.4mol，反应了1.6mol产生akJ的热量，故该反应的△H2=-2a/1.6=-1.25a kJ/mol相同条件下，左右室反应为等效平衡，达到平衡后两边体积相等为2L，
K=c2(SO3)/ c2(SO2) c(O2)=0.82/(0.22×0.1)=160
②A、该反应方程式两边化学计量数和不等，平衡移动会导致气体体积变化，隔板不动，即说明反应达到平衡，正确；B、两边是等效平衡，平衡后完全相同，若不相等则没有达到平衡，正确；C、加入的量是比是2∶1，反应的量为比也是2∶1，所以任何时间左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1，错误。
③平衡状态时SO3的物质的量为1.6mol，显然左室反应的量少，吸收的热量比右室反应的放出的热量少，所以Q1＜Q2
（2）①该反应化学方程式为Cu2S+2H2O
I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气，一定条件下，向一个2L的密闭容器中充入2molN2和6molH2，反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L，并放出QkJ热量，该反应的热化学方程式可表示为______。
II.已知：N2O4(g)
在1000C时，将0.100molN2O4气体充入lL恒容抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：
(1)该反应的平衡常数表达式为______；从表中数据分析：c1______c2、c3______c4(选填“>”、“<”或“=”）。
(2)在右图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
(3)在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为______。
(4)若起始时充入NO2气体0.200mol，则达到平衡时NO2气体的转化率为______；其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是______ (填字母）。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度
D.升高温度 E.再充入一定量的He
(5)向容积相同、温度分别为T1和T1的两个密闭容器中分别充入等量NO2，发生反应：2NO2
A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能
正确答案
．(14分)Ⅰ. N2(g)+3H2(g)
Ⅱ. （1）K＝
（2）
（3） 0.001mol/(L·s)（1分）（4） 40% (2分） B C（2分） （5） D（2分）
试题分析：Ⅰ.反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L，并放出QkJ热量，即生成0.5mol/L×2L＝1mol氨气时放出QkJ热量，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
Ⅱ.（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，该反应的平衡常数K＝
（2）根据表中数据可知，平衡时生成NO2是0.120mol，所以消耗N2O4是0.060mol，则N2O4的平衡量是0.040mol，所以此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线为
（3）从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为
（4） 2NO2(g)
起始浓度（mol/L） 0.200 0
转化浓度（mol/L） 2x x
平衡浓度（mol/L） 0.200－2x x
则该反应的平衡常数＝
由于逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数，所以
A、减小NO2的浓度，相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动，NO2转化率降低，A不正确；B、反应放热，降低温度平衡向正反应方向移动，NO2转化率增大，B正确；C、增加NO2的浓度，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO2转化率增大，C正确；D、升高温度，平衡向平衡向逆反应方向移动，NO2转化率降低，D不正确；E、再充入一定量的He，平衡不移动，E不正确，答案选BC。
（5）升高温度平衡向逆反应进行，平衡时二氧化氮的含量增大，温度越高反应速率越快，到达平衡的时间越短，据此作出二氧化氮含量与时间关系图为
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝ +489.0 kJ/mol
C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO。PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为 ；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池。
①负极电极反应式是： ；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 （填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+＋2e－＝H2↑
（3）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)＋H2O(g) 
①该反应的正反应为 （填“吸”或“放”）热反应；
②实验2中，平衡常数K＝ ；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 （答一种情况即可）；
（4）将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序 。
正确答案
（1）①Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝﹣28.5kJ/mol
②PdCl2＋CO＋H2O＝Pd＋CO2＋2HCl
（2）①C3H8－20e-＋26OH-＝3CO32-＋17H2O ②BD
（3）① 放热 ② K＝
（4）c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)
试题分析：（1）①将第一个方程式减去3倍的第二个方程式可得目标方程式，反应热作相应的变化的即可。
②Pd被还原，则CO被氧化为CO2，根据原子守恒还应有H2O参与反应，另一种产物为HCl。
（2）①电池原理是丙烷燃烧，生成的CO2会与KOH反应生成碳酸盐。燃料电池通入燃料丙烷的一极是负极，因此负极的电极反应式为C3H8－20e-＋26OH-＝3CO32-＋17H2O。
②用电解法制备Fe(OH)2，阳极材料用Fe，电极反应式为Fe-2e－=Fe2+，阴极溶液中的H+放电，电极反应式为2H++2e－=H2↑，电解质可用NaCl溶液。反应产生H2，使生成物处于还原氛围中，因此A、B两极都可作阳极。
（3）①实验2与实验1相比，各物质的物质的量减少一半，平衡CO2应为0.8mol，但温度升高，此时CO2的为0.4mol，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应吸热，则正反应为放热反应。
②根据题意有：CO(g)＋H2O(g)
初始量/mol 1 2 0 0
变化量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡量/mol 0.6 1.6 0.4 0.4
③实验3与实验2相比，平衡状态未变，但反应速率加快，因此改变的条件可能是加入催化剂或增大压强。
（4）根据题中所给的各物质的物质的量，可知反应后所得的是等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液，CO32-、HCO3-水解使溶液显碱性，且CO32-的水解程度大于HCO3-，因此溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)。
近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展。
（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H2，该反应的化学方程式为_________。
（2）合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示：
由图可知，合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。
（3）以CO2为原料也可以合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)
①在lL的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示：
则下列说法正确的是_________________(填字母)；
②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
则下列各量的大小关系为c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（4）近年来，甲醇燃料电池技术获得了新的突破，如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时，分别从b、c充入CH3OH、O2，回答下列问题：
①从d处排出的物质是___________，溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”)；
②电极M上发生的电极反应式为__________________________。
正确答案
（16分、每空2分）（1）CH4＋H2O
（2）CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝(a－b)kJ/mol （3）①BD ②等于；小于
（4）①H2O N ②CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+
试题分析：（1）反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，根据原子生活借助于观察法配平，反应条件是高温和催化剂，所以该反应的化学方程式是CH4＋H2O
（2）根据根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此反应是放热反应，其反应热△H＝(a－b)kJ/mol，所以其热化学反应方程式为CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝(a－b)kJ/mol。
（3）①A、根据图像可知，3min后各物质的浓度还发生变化，所以3min时该反应未达到平衡，故A错误； B、根据图像可知，在0～10min内甲醇的浓度增加了0.75mol/L，所以根据反应的化学方程式可知，消耗氢气的浓度是0.75mol/L×3＝2.25mol/L，因此0～10min时用H2表示的反应速率＝2.25mol/L÷10min＝0.225mol/(L·min)，故B正确；C、根据图像可知CO2的平衡转化率＝
②根据方程式并采用一边倒的方法可知，1molCH3OH、1molH2O完全转化为反应物就是1molCO2、3molH2，因此容器1和容器3是等效平衡，所以平衡时甲醇的浓度c1等于c3；容器2相当于在容器1的基础上减小压强，平衡向逆反应方向移动，则平衡时p2 小于p3。
（4）①原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。因此该燃料电池中，负极通入甲醇，正极通入氧气。c电极上充入氧气，即电极N是正极，氧气得电子和氢离子反应生成水，所以d出来的是水，原电池放电时，氢离子向正极N极移动。
②电极M是负极，通入的是甲醇，失去电子发生氧化反应，因此发生的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+。
I．“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题：
(1)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）
①实验1中以v （CO2）表示的反应速率为 （保留两位小数，下同）。
②该反应为 （填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K= 。
(2)已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l）＋ 3O2(g）＝ 2CO2(g）＋ 4H2O(g） ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g）＝ 2CO2(g） ΔH ＝ －566.0 kJ／mol
③ H2O(g）＝ H2O(l） ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
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： 。
II．(1)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），该电极反应式为 。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mole－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是 L，将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH＝ 。
正确答案
Ⅰ．（1）①0.13mol/(L·min）(2分） ②放(1分） 0.17(2分）
（2）CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l） ΔH ＝－442.8 kJ／mol (2分)
Ⅱ．（1）正(1分） FePO4+e-+Li+＝LiFePO4 (2分） （2）0.168(2分） 2(2分)
试题分析：Ⅰ．（1）①由表格数据和反应的化学方程式可知可知，氢气的物质的量与CO2的物质的量是相等的，则二氧化碳的浓度变化为1.6mol÷2L＝0.8mol/L，则v=0.8mol/L÷6min＝0.13mol/(L·min)；
②温度升高，氢气的含量减少，则升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应；
H2O（g）+CO（g）
初始浓度 0.5mol/L 1mol/L 0 0
转化浓度 0.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l 0.2mol/l
平衡浓度 0.3mol/L 0.8mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l
则K=
(2)已知在常温常压下：① 2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋ 4H2O(g） ΔH ＝－1275.6 kJ／mol、
② 2CO (g)+ O2(g)＝2CO2(g） ΔH ＝－566.0 kJ／mol、③ H2O(g)＝H2O(l） ΔH＝－44.0 kJ／mol，则根据盖斯定律可知（①－②+③×4）÷2即得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l） ΔH ＝－442.8 kJ／mol。
Ⅱ．（1）放电时铁元素的化合价由+3价降低到+2价，得到电子，因此是正极，电极反应式为FePO4+e-+Li+＝LiFePO4；
（2）硫酸铜和氯化钠的物质的量均是0.01mol，由于通过0.02mol电子，因此铜离子青海方，氯离子不足，即氯离子完全放电后溶液中的氢氧根离子又放电。所以电解过程可以看做是3个阶段，度÷第一阶段相当于是电解氯化铜，第二阶段是电解硫酸铜，所以阳极产生氯气是0.01mol÷2＝0.005mol，氧气是（0.02mol－0.01mol）÷4＝0.0025mol，则体积共计是（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol＝0.168L。氧气是0.0025mol，则根据反应式2CuSO4＋2H2O
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题：
（1）已知：N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180．5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=－483．6kJ/mol
写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为
。
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)
实验结果如图所示：
（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图像中T2和T1的关系是：T2 T1（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在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（填字母）。 。
③若容器容积为1L，在起始体系中加入1mol N2 ，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此 条件下（T2），反应的平衡常数K= 。保持容器体积不变，再向容器中加入1mol N2，3mol H2反应达到平衡时，氢气的转化率将
（填“增大”、“减”或“不变”）。
（3）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5(g)
则50s内NO2的平均生成速率为 。
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
正确答案
（1）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H ="-905" ．0kJ/mol
（2）①低于 ②c ③25/12； 增大
（3）①0．06mol•L-1•s-1
②H2 + CO32-－－2e－ = CO2 + H2O
阳极：N2O4 + 2HNO3 - 2e— = 2N2O5 + 2H+
试题分析：（1）氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，由所给热化学方程式
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180．5kJ/mol ①
N2(g)+3H2(g)
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=－483．6kJ/mol ③
根据盖斯定律得（①－②）×2＋③×3可得所求，答案是4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H =-905．0kJ/mol
（2）①T2的氨气含量高于T1的氨气含量，温度低对合成氨有利，所以T2低于T1
②a、b、c三点中c点的氢气的物质的量最大，根据化学平衡中增大一种反应物的量，会增大另一种反应物的转化率，所以c点的氮气的转化率最高；
③氢气的起始浓度为3mol/L，氮气的起始浓度为1mol/L，氢气的转化率为60%，所以平衡时：c(H2)= 1．2mol/L，c(N2)=0．4mol/L,c(NH3)=1．2 mol/L，所以化学平衡常数K= c(NH3)2/c(N2)·c(H2)3=25/12
(3) ①50s内N2O5浓度减少1．5mol/L，则NO2的浓度增加3 mol/L，所以NO2的平均生成速率为3 mol/L/50s=0．06mol•L-1•s-1
②左池为氢氧燃料电池装置，石墨I电极上发生氧化反应，电极反应式为H2 + CO32-－－2e－ = CO2 + H2O
右池为电解池装置，N2O5在阳极生成，石墨Ⅱ为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：阳极：N2O4 + 2HNO3 -2e— =2N2O5 +2H+
对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
（1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) 
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为 。
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)
一定温度下，将2．8mol NO、2．4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①NO的平衡转化率为 ，0~20min平均反应速率v(NO)为 。25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0．8 mol，则化学平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X，反应由原平衡I达到新平衡II，变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
a．放电过程中，电解质溶液的pH保持不变
b．溶液中的NH4Cl浓度增大，但Cl-离子浓度不变
c．每转移6．02
d．为保持放电效果，电池使用一段时间需更换电解质溶液
正确答案
（1）4NH3(g)+5O2(g)
（2）① 28.6%（2分） 0.02 mol·L-1·min-1（2分） 向左（2分）
② b（3分）
（3） N2+8H++6e-＝2NH4+（3分）Bcd（3分）
试题分析：（1）先写出NH3与O2反应的化学方程式，并注明物质的状态，然后根据盖斯定律求算∆H，∆H=2×∆H1+3×∆H2—2×∆H3=﹣905kJ·mol-1，可得热化学方程式：4NH3(g)+5O2(g)
（2）①根据三段式进行计算，2NO(g)+2CO(g)
起始浓度（mol•L‾1） 1.4 1.2 0 0
转化浓度（mol•L‾1） 0.4 0.4 0.2 0.4
平衡浓度（mol•L‾1） 1.0 0.8 0.2 0.4
则NO的转化率为：0.4mol/L÷1.4mol/L×100%=28.6%；0~20min平均反应速率v(NO)=0.4mol/L÷20min=" 0.02" mol·L-1·min-1；根据平衡浓度可求出平衡常数K=0.2×0.42÷（12×0.82）=0.05，加入CO、N2后Q=0.6×0.42÷（12×1.22）=0.22，因为Q>K，所以平衡向左移动。
②a、压强增大，化学平衡常数不变，不符合图像，错误；b、因为该反应为放热反应，温度升高，平衡向左移动，所以CO浓度增大，符合图像，正确；c、因为该反应为放热反应，温度升高，平衡向左移动，所以N2的体积分数减小，不符合图像，错误；d、催化剂不影响化学平衡，NO的平衡转化率不变，不符合图像，错误。
（3）N2的氧化性大于H2，所以正极上N2得电子，根据化合价的变化可得电解方程式：N2+8H++6e-＝2NH4+；a、该燃料电池的总反应为：N2+3H2+2H+=2NH4+，消耗了H+，所以pH增大，错误；b、根据电池反应，生成了NH4+，所以溶液中的NH4Cl浓度增大，但Cl-离子浓度不变，正确；c、H2被氧化，电子转移为：H2 ~ 2e‾，所以每转移6．02
国家拟于“十二五”期间将SO2的排放量减少8%，研究SO2综合利用意义重大。
（1）已知25℃时：SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋
2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋
则CO与Sx生成COS反应的热化学方程式是________________________。
（2）有人设想按如图所示装置用废气中的SO2生产硫酸。
写出SO2电极的电极反应式__________________________。
（3）提高反应2SO2（g）＋O2（g） 
①T1温度时，在2L的密闭容器中加入4.0molSO2和2.0molO2，5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，前5 min内SO2的平均反应速率为___________。
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率及SO3的平衡浓度都比原来增大的是
_________（填序号）。
a．温度和容器体积不变，充入1.0molHe （g）
b．温度和容器体积不变，充入2molSO2和lmolO2
c．温度和容器体积不变，充入1.0molSO2
d．在其他条件不变时，减小容器的容积
③在其他条件不变的情况下，探究起始时氧气物质的量对2SO2（g）＋O2（g） 
正确答案
（1）CO（g）＋
（2）SO2－2e－＋2H2O＝SO42－＋4H＋（2分）
（3）①0.2mol·L－1·min－1（2分，无单位或单位错误不得分） ②b d（2分）③c（2分） ＞（2分）
试题分析:（1）根据已知反应①SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋
（2）该装置是原电池，氧气得到电子，在正极通入。SO2失去电子，在负极通入。原电池中阴离子向正极移动，由于存在质子交换膜，因此氢离子在负极生成，所以SO2电极的电极反应式为SO2－2e－＋2H2O＝SO42－＋4H＋。
（3）①5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，则反应中消耗SO2的物质的量是4mol×50＝2mol，其浓度是2mol÷2L＝1mol/L，所以前5 min内SO2的平均反应速率＝
②a．温度和容器体积不变，充入1.0molHe （g），物质的浓度不变，平衡不移动，所以a不正确；b、温度和容器体积不变，充入2molSO2和lmolO2，则相当于是增大压强，平衡向正反应方向移动，所以SO2的转化率及SO3的平衡浓度都比原来增大，b正确；c、温度和容器体积不变，充入1.0molSO2，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的浓度增大，但SO2的转化率降低，c不正确；d、在其他条件不变时，减小容器的容积，压强增大，平衡向正反应方向移动，所以SO2的转化率及SO3的平衡浓度都比原来增大，d正确，答案选bd。
③根据图像可知，b点时三氧化硫的含量最高，继续增大氧气的浓度平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，所以在a、b、c三点所处的平衡状态中，SO2的转化率最高的是c点。由于该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低。根据图像可知，在氧气的物质的量相同的情况下，T2曲线表示的三氧化硫含量高，因此温度是T1＞T2。
(14分) 能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I： CO(g) ＋ 2H2(g) 
反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g)
上述反应符合“原子经济”原则的是 （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝－44.0 kJ／mol
则CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如下左图所示的电池装置。
① 该电池负极的电极反应为 。
② 工作一段时间后，测得溶液的pH （填增大、不变、减小）。
③用该电池作电源，组成如下右图所示装置(a、b、c、d均为石墨电极)，甲容器装250mL0.04mol/LCuSO4溶液，乙容器装300mL饱和NaCl溶液，写出c电极的电极反应 ，常温下，当300mL乙溶液的pH为13时，断开电源，则在甲醇电池中消耗O2的体积为 mL(标准状况) ，电解后向甲中加入适量下列某一种物质，可以使溶液恢复到原来状态，该物质是 (填写编号) 。
正确答案
（1） I （2分）（2） ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol（2分）
（3）①CH3OH + 8OH- = CO32- + 6H2O + 6e-（2分）
②减小（2分）③ 2Cl- - 2e-=Cl2↑ （2分）168（2分） D（2分）
试题分析：（1）反应I原子利用率100%，符合原子经济；（2）CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l)
ΔH＝ΔH1－ΔH2 ＋2ΔH3 = ﹣442.8 kJ∕mol；（3）碱性介质下，甲醇失去电子生成CO32-，CH3OH + 8OH- = CO32- + 6H2O + 6e-或CH3OH + 8OH-－ 6e- = CO32- + 6H2O；②反应的总方程式为2CH3OH + 4OH- + 3O2 = 2CO32- + 6H2O，工作一段时间后，溶液的pH减少；③电解饱和食盐水方程式为
2NaCl+2H2O=" 2NaOH" + H2+ Cl2，反应中生成n(OH-)="0.3×0.1=0.03mol=" n(e-)，v(O2)=0.03÷4×22.4×1000=168mL，甲容器中阳极产生氧气，阴极先产生铜0.01mol，后产生氢气0.005mol，故加入Cu2(OH)2CO3才能恢复原来状态。
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