热门试卷

北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。

（1）丙烷脱氢可得丙烯。

已知：C3H8(g) ==CH4(g)＋HCCH(g)＋H2(g)     △H1="156.6" kJ/mol

CH3CHCH2(g)=CH4(g)＋HC CH(g )     △H2="32.4" kJ/mol

则相同条件下，反应C3H8(g) ==CH3CH CH2(g)＋H2(g)的△H=       kJ/mol。

（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池总反应方程式为                                ；放电时CO32－移向电池的               （填“正”或“负”）极。

（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H＋的平衡常数K1=            。（已知10-5.60=2.5×10-6）

（4）常温下，0.1 mol/LNaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)   c(CO32－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是                                              

                                           （用离子方程式和必要的文字说明）。

（7分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）根据右侧能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式              。

（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H < 0 ，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

①该反应的平衡常数表达式：K=           

②试判断K1      K2（填写“>”，“=”或“<”）

③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是       （填字母）

a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2

b．v(N2)正 = 3v(H2)逆

c．容器内压强保持不变

d．混合气体的密度保持不变

（3）对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如右图所示，下列说法正确的是           。

a．A、C两点的反应速率：A＞C    

b．A、C两点的化学平衡常数：A＞C

c．A、C两点N2O4的转化率：A＞C

d．由状态B到状态A，可以用加热的方法

尿素（H2NCONH2)是有机态氮肥，在农业生产中有着非常重要的作用。

（1）工业上合成尿素的反应分两步进行：

第一步：2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1

第二步：H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H2

某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件，在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。

①已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，总反应进行到______min时到达平衡。

②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示，则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。）

（2）该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。

A．2V(NH3)=V(CO2)                   B．密闭容器中总压强不变

C．密闭容器中混合气体的密度不变      D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。

（3）已知：

N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H1=+180.6KJ/mol

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   △H2=-92.4KJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H3=-483.6KJ/mol

则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。

（4）尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为______。

（10分）Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q与W组成的化合物是天然气的主要成分，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1︰1和l︰2的两种离子化合物。

（1）W在元素周期表中的位置是      周期      族。

（2）工业合成XQ3是放热反应。下列措施中，既能加快反应速率，又能提高原料利用率是         。（填写序号）

（3）2.24 L（标准状况）XQ3被200 mL l mol/L QXY3溶液吸收后，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是                        。（用离子符号表示）

（4）WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如右图所示，a极的电极反应是                        。

（5）已知：W（s）+Y2（g）=WY2（g）；H=－393.5kJ/mol

WY（g）+Y2（g）=WY2（g）；H=－238.0kJ/mol。则 24g W与一定量的Y2反应，放出热量362.5 kJ，所得产物成分及物质的量之比为              。

（6）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式为              。

多晶硅是太阳能光伏产业的重要原材料。

(1)由石英砂可制取粗硅，其相关反应的热化学方程式如下：

SiO2(s)＋C(s)=SiO(g)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1

2SiO(g)=Si(s)＋SiO2(s)　ΔH＝b kJ·mol－1

①反应SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。

②SiO是反应过程中的中间产物。隔绝空气时，SiO与NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式为________________________________。

(2)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl制得SiHCl3，经提纯后再用H2还原：

SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)。

不同温度及不同时，反应物X的平衡转化率关系如图所示。

①X是________(填“H2”或“SiHCl3”)。

②上述反应的平衡常数K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。

(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。

①用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图所示，电解时阳极的电极反应式为_________________________________________。

②硅基太阳电池需用N、Si两种元素组成的化合物Y作钝化材料，它可由SiH4与NH3混合气体进行气相沉积得到，已知Y中Si的质量分数为60%，Y的化学式为________。

（10分）肼（N2H4）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂。试回答下列问题

（1）肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生的电极反应式为_________。

（2）火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：

N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)         △H ＝－67.7kJ·mol-1

N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H ＝－534. 0kJ·mol-1

2NO2(g)N2O4(g)           △H ＝－52.7kJ·mol-1

试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方________。

（3）联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，写出反应的离子方程式为_  __。

（4）如图所示，A是由易导热材料制成的体积不变的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的体积可变的透明气囊（体积改变过程中囊体弹力改变忽略不计）。关闭K2，将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为a L。

①B中可通过________________判断可逆反应2NO2N2O4已经达到平衡。

②若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K2之前，气球B体积为______L。

③若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则    平均化学反应速率v(NO2)等于____________________(用含a、t的代数式表示)。

④若平衡后在A容器中再充入0.5mol NO2，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数_______________（填 “变大”“变小”或“不变”）。

（16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行？              。

（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：   

它所对应的化学反应为：                                           。

（3）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：

C（s）+CO2（g）  2CO（g），K1    

CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g），K2

C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g），K3

则K1、K2、K3之间的关系是：                              。 

（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：

该反应的正反应方向是        反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：          。

（5）从图中看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N－N键键能为167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol－1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                     。

对反应N2O4(g) 2NO2(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．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C     

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（6）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                         。

(20分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。

(2) 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

则煤气化反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) 的焓变ΔH＝_____________。

(3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：

FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)  ΔH>0，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

① 温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

② 1100℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)="0.1" mol·L-1，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____________（填“是”或“否”），其判断依据是______

____________________________________________________________。

(4) 如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL。

① 甲装置中气体A为        （填“CH4”或“O2和CO2”），d极上的电极反应式为

_____________________________________。

② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。

若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）

③ 如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO4溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。