热门试卷

27.乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO2与H2反应制取：

，请回答：

（1）在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是（    ）（填字母序号）。

a. 生成1 mol CH3CH2OH的同时，生成3 mol H2O

b. 体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化

c. 体系中混合气体的密度不随时间而变化 

d. 体系中气体的分子总数不随时间而变化

e. 体系中的气体的总压强不随时间而变化

（2）上述反应的化学平衡常数的表达式为（                   ）。当温度T1 >T2 时，化学平衡常数K 1 （    ）K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（3）在恒温、体积固定的某密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，达到平衡后测得CH3CH2OH为0.5 mol，则H2的转化率为（    ），如果再向该容器充入1mol CO2和3 mol H2，平衡会向（    ）（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”），再次达到平衡时，CO2的转化率会 （    ）（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）在工业生产中，可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有：________（写出一条合理措施即可）。

（5）已知：0.5 mol 乙醇液体燃烧生成二氧化碳和水蒸气，放出的热量为617.1 kJ/mol，又知H2O(l)== H2O(g) ΔH ＝＋44.2 kJ/mol，请写出乙醇液体完全燃烧生成液态水的热化学方程式  （    ）。

31．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应：CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）达到化学平衡状态。

（1）该反应的平衡常数表达式K= （                ）；根据图，升高温度，K值将（           ）（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是 （           ）（用nB、tB表示）。

（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是（           ）（填字母）。

a、CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化          b、混合气体的密度不再改变

c、混合气体的平均相对分子质量不再改变        d、 v生成（CH3OH）= v消耗（CO）

（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是（           ）（填字母）。

a、c（H2）减少                        b、正反应速率加快，逆反应速率减慢

c、CH3OH 的物质的量增加              d、重新平衡时c（H2）/ c（CH3OH）减小

（5）根据题目有关信息，请在以下坐标图中标示出该  化学反应过程的能量变化（标明信息）。

（6）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为：2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O，该电池中负极上的电极反应式是：2CH3OH–12e－+16OH－＝ 2CO32－+ 12H2O ，则正极上发生的电极反应为：（           ） 。

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。

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）。