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（          ） 。

24．“84”消毒液是一种以次氯酸钠（NaClO）为主的高效消毒剂和漂白剂，被广泛用于医院、宾馆、家庭等的卫生消毒。回答有关问题。

（1）“84”消毒液显碱性，原因是发生水解反应：ClO-＋H2OHClO＋OH-。

①该反应的平衡常数表达式K=（                        ）；25℃时某“84”消毒液pH为10，35℃时pH为11，则温度升高，K（                        ）（填“增大”、“不变”或“减小”）。

②测定“84”消毒液的pH，应该选用（                        ）。

A．干燥的pH试纸      B．用蒸馏水湿润的pH试纸      C．pH计（或酸度计）

（2）在烧杯中盛放25mL某浓度的“84”消毒液，在光照下对其消毒效果的变化进行探究，实验结果如图所示。

①a-b段导致消毒效果增大的主要反应是：（                            ） 。

②b-c段导致消毒效果减弱的主要反应是：（                            ）。

（3）有一则报道称：有人在清洗卫生间时，因为把“84”消毒液和某清洁剂（含盐酸）混合使用，发生了中毒事故。原因是（                            ）。

（4）利用图所示装置和试剂可以制得少量“84”消毒液。

①a电极的名称是（                            ）。

②y电极的反应式为 （                            ）。

28．工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)  CH3OH(g)。

（1）不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

① 该反应ΔH________(填“>”或“<”，下同)0，ΔS________0，则该反应________(填“一定能”“一定不能”或“不一定”)自发进行。

② 实际生产条件控制在250℃、1.3×l04kPa左右，选择此压强的理由是

。

（2）某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.1mol/L。

① 该反应的平衡常数K＝________。

② 在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填字母)。

a. 氢气的浓度减少

b. 正反应速率加快，逆反应速率也加快

c. 甲醇的物质的量增加

d. 重新平衡时，n(H2)/n(CH3OH)增大

③ 若保持同一反应温度将起始物质改为amol CO、bmol H2、cmol CH3OH，欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同，则a、b应满足的关系为____________________，且欲使开始时该反应向逆反应方向进行，c的取值范围是________。

27．（15分）氮的固定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：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)  △H =+1530.0kJ /mol。

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）写出氢气燃烧热的热化学方程式 （                                           ） 。

（2）在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应，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．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

  C．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

  D．单位时间内断开3a个H－H键的同时形成6a个N－H键

  E．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化

（3）在恒温恒容的密闭容器中，工业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前25min 内，用N2的浓度变化表示的化学反应平均速率是 （                ） 。

   ②在25min 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）如果向0.014mol／L的MgCl2溶液中通入一定量的氨气（溶液体积变化忽略不计），

请计算溶液中OH—的浓度大于 （                ） mol／L时，溶液中开始出现白色沉淀。（Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12）

（5）常温下PH=11的氨水和PH=3的盐酸两溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度关系为：

（                ）  。

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”）；

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“＜”）．

25.甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。

I .工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇：

(1)在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是（  ）；该温度下上述反应的化学平衡常数为（  ）；若增大H2的用量，上述反应的热效应最大值为：（  ）。

II.下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A，B两极上产生的气体体积相同。

①  甲中负极的电极反应式为（  ）。

②  乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为（  ）。

③     丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如右图，则图中②线表示的是（  ） 离子的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要（  ） mL  5.0mol/L  NaOH溶液。

28．甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制

备的相关信息如下表：

（1）反应②是____反应（选填“吸热”“放热”）。

（2）据上表信息推导出、与之间的关系，=______用、表示）。

500℃时测得反应③在某时刻，的浓度(mol/L)分

别为0 8、0.1、0 3、0 15，此时（选填“>”“<”“=”）。

（3）若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示，则用H2浓度变

化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)

若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示，则平衡

状态由A变到B时，平衡常数（选填“>”“<”“=”）。

（4）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生反应②，可判断该反应已经达到平衡的

是____。（用相应字母表示）

    A．容器中总压强不变

    B．混台气体的平均摩尔质量不变

    C．混合气体的密度不变

    D．CO2(g)或CO(g)的浓度不变

（5）-定条件下甲醇与一氧化碳反应可合成醋酸。室温下，将a mol/L醋酸溶液与bmol/L

   NaOH溶液等体积混合。若溶液显中性，则a_________一b（选填“>…<”“=一）。

    若c(Na＋)<c(CH3COO－)，则溶液显____性（选填“酸”“碱…中”）。