热门试卷

(18分)1.已知一般钾盐均为可溶性的强电解质。在某溶液中可发生下列反应：

(1)试将上述反应改写成离子议程式                                           

（2）该离子反应的平衡常数表达式为：K=                                 ；

（3）在水溶液中为红色，在水溶液中为黄色。某条件下该反应建立平衡后，体系为两种离子的混合液，颜色为橙色。

若加水将其稀释，溶液颜色将偏              （红、黄）原因是                  

                                                                             ；

若在在上述平衡体系的溶液中中加入硫酸钾固体体系颜色有何变化？为什么？

Ⅱ.固定和利用,能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

某科学实验将6mol和8molH充入一容积为2L的密闭容器中，测得H的物质的量随时间变化如右图中实线所示（图中字母后数字表示对应的坐标）：

问题：

（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是        （填答案编号）。

a.0～1min     b.1～3min      c.3～8min    d.8～11min

(2)仅改变某一条件再进行实验，测得H的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是                           ，曲线Ⅱ改变的条件可能是

                                 。

（3）下列表述能表示该反应已达平衡的是         （填答案编号）

a.容器内压强不再改变                   b.容器内气体的密度不再改变

c.容器内气体平均摩尔质量不再改变       d.容器内各物质的物质的量相等

随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，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。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为______________________________________；

图中变化过程哪些是吸热反应________（填序号）。

（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：

方法一　CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）

方法二　CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）

在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________________________________________；

某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ（保留三位有效数字）。

（3）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO　已知：C（s）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）　ΔH＝－566 kJ·mol－1

TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（s）＋O2（g）　ΔH＝＋141 kJ·mol－1

则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）=TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。

（4）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：

6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，

已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，

则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。

（16分）以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。

（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：

C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)  ΔH=＋131.3 kJ•mol-1，

①该反应在常温下   自发进行（填“能”与“不能”）；

②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应。一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有   

Ⅰ混合气体的密度；              Ⅱ容器内气体的压强；

Ⅲ混合气体的总物质的量；       ⅣCO物质的量浓度

A．只有Ⅳ    B．只有Ⅰ和Ⅳ  C．只有Ⅱ和Ⅲ  D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ    

（2）水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g)，某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，只投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是   。

A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

B．平衡时，甲中和丙中Ｈ2的转化率均是60％

C．平衡时，丙中ｃ(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/L

D．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%

（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ，右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol—1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2反应

①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是   。

A．升高温度     

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出来   

D．再充入1mol CO2和3mol H2

②在温度T1时，当反应达到平衡时，测得n(H2) =" 2.4" mol；其它条件不变，在温度T2时，当反应达到平衡时，测得n(CO2) =" 0.82" mol，则T2    T1。（填“＞”、“＜”或“＝”），

（4）在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol。

①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式：   ；

②该转化的积极意义是   ；

③有人提出，可以设计反应CO2＝C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由：   

(8分)按要求写热化学方程式：

(1)已知稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)25℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ，经测定，将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式

________________________________________________________________________。

(3)如图是101 kPa时氢气在氯气中点燃生成氯化氢气体的能量变化示意图：

写出此反应的热化学方程式_________________________________________________。

(4)已知下列热化学方程式：

①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1

写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式________________________________________________________________________。

NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________________________。

(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

①写出该反应的热化学方程式：_______________________________。

②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是____。

(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：______________________________

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是___________________________________________，

元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)

②写出NiO电极的电极反应式：______________________________________。

苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上，苯乙烯可由乙苯和CO2

催化脱氢制得。总反应原理如下：

   △H

回答下列问题：

（1）乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行：

△H1=＋117.6kJ·mol－1

H2 (g)＋CO2 (g)CO (g)＋H2O (g) △H2=＋41.2kJ·mol－1

由乙苯制取苯乙烯反应的             。

（2）在温度为T1时，该反应的平衡常数K=0.5mol/L。在2L的密闭容器中加入乙苯与CO2，反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol。

①该时刻化学反应          （填“是”或“不是”）处于平衡状态；

②下列叙述能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是          （填正确答案编号）；

a．正、逆反应速率的比值恒定     b．c(CO2)=c(CO)

c．混合气体的密度不变                    d．CO2的体积分数保持不变

③若将反应改为恒压绝热条件下进行，达到平衡时，则乙苯的物质的量浓度     （填正确答案编号）

（3）在温度为T2时的恒容器中，乙苯、CO2的起始浓度分别为2.0mol/L和3.0mol/L，设反应平衡后总压强为P、起始压强为，则反应达到平衡时苯乙烯的浓度为      ，           （均用含、P的表达式表示）。

（4）写出由苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式                       。

(1)已知：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

H2(g)=H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1

O2(g)=O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1

H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

请写出液氢和液氧反应生成气态水的热化学方程式：__________________________

电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池，其负极的电极反应式为____________________________________。

(2)如图表示373 K时，反应A(g)2B(g)在前110 s内的反应进程。

①此反应的平衡常数表达式K＝________。

②373 K时反应进行到70 s时，改变的条件可能是________，反应进行到90 s时，改变的条件可能是________。

③请在图中画出反应物A在0～70 s时的浓度变化曲线。

（14分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

（1）在0-30小时内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为         ；

反应开始后的12小时内，在第    种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的ΔH="+206" kJ•mol-1将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）

（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=－802kJ•mol-1

写出由CO2生成CO的热化学方程式                                          

能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。

Ⅰ．已知：①Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g)   ΔH＝a kJ·mol－1

②CO(g)＋l/2O2(g)＝CO2(g)    ΔH＝b kJ·mol－1

③C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝c kJ·mol－1

则反应4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s)的焓变ΔH＝       kJ·mol－1。

Ⅱ．依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是    （填序号)。

A．C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH＞0  B．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)  ΔH＜0

C．2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＞0  D．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)    ΔH＜0

若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为                        。

Ⅲ．氢气作为一种绿色能源，对于人类的生存与发展具有十分重要的意义。

（1）实验测得，在通常情况下，1 g H2完全燃烧生成液态水，放出142.9 kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为                                           。

（2）用氢气合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH＝－92.4 kJ·mol－1

①一定条件下，下列叙述可以说明该反应已达平衡状态的是       。

A．υ正(N2)＝υ逆(NH3)

B．各物质的物质的量相等

C．混合气体的物质的量不再变化

D．混合气体的密度不再变化

②下图表示合成氨反应达到平衡后，每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件，反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段时间是       。图中t3时改变的条件可能是        。

③温度为T℃时，将4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则反应的平衡常数为                。

（15分）非金属元素氮有多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。实验测得N－N键键能为167kJ·mol－1，NO2中氮氧双键的平均键能为466 kJ·mol－1，N2O4中氮氧双键的平均键能为438.5 kJ·mol－1。

（1）写出NO2转化为N2O4的热化学方程式_________________________________________

（2）对反应2NO2 (g) N2O4 (g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(         )

A．A、C两点的反应速率：A＞C

B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C

C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（3）在100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为___    __。

②2NO2(g) N2O4(g)该反应的平衡常数K的值为             ；若100℃时的某时刻测得c(NO2)=1.00mol/L,c(N2O4)=0.20mol/L，则该时刻的v正 　　 v逆（填“>”、“<”或“=”），升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数K将       （填“增大”、“减小”或“不变”）。

③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是_____________mol·L－1。

④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。（结果保留小数点后一位）

铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。

（1）已知：2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol－1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol－1

请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式：                                                                  ；

（2）现用氯化铜晶体(CuCl2·2H2O，含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl2·2H2O。先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯:

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表

请回答下列问题:

①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4，X加哪种好，为什么？

　　　　　　　　　　；该反应的离子方程式为                        。

②溶液II中除Cu2+外，还有　　　　　金属离子，如何检验其存在             。

③物质Y不能为下列的           

a．CuO  b．Cu(OH)2  c．CuCO3  d．Cu2(OH)2CO3    e．CaO   f．NaOH

④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是　　　　　　　　　　　　　　。

由于催化剂可以为化学工业生产带来巨大的经济效益，催化剂研究和寻找一直是受到重视的高科技领域。

（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反应过程的能量变化示意图。

①V2O5的使用会使图中B点         （填“升高”、“降低”）。

②一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为     mol/L；生成SO3的化学反应速率为        mol/(L·min)。

（2）下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。

①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量起催化作用，使反应按以下两步完成：

第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋

第二步：                                   。（用离子方程式表示）

②调节溶液pH为3～4的目的是                                ，调节时加入的试剂可以为        。（选填序号）

a．NaOH溶液     b．CuO粉末     c．Cu2(OH)2CO3      d．氨水

（3）纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2；再转化为TiCl4(l)；由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解。

已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221 kJ·mol－1

①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式：                            。

②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式：                                         。

某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。

请回答下列问题：

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：

根据表中数据判断试样的pH=         。

（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） △H=－241.8kJ·mol－1

C（s）+1/2O2（g）="CO" （g）       △H=－110.5kJ·mol－1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：             　　                 。

②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是           。

A．Ca(OH) 2   B．Na2CO3  C．CaCl2D．NaHSO3

（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化

① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2，汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H0

1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4mol。计算该温度下的平衡常数K=               。

汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，其原因是           。

②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染，其化学反应方程式为        　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　                    。

③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO（g）=2C（s）+O2（g）

已知该反应的△H0，判断该设想能否实现并简述其依据：                   。