1、专题6 化学反应与能量1下列说法中正确的是 AKClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3为电解质 B升高温度能降低反应活化能，所以反应速率加快 C中和热测定实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、温度计和环形玻璃棒搅拌棒三种 D等量的CH4在氧气中燃烧放出的热量与形成燃料电池放出的热量一样多【答案解析】C解析：A、SO3溶于水后能导电，是SO3与水发生反应生成了硫酸，硫酸发生电离而使溶液导电，故SO3为非电解质，错误；B升高温度使分子的能量升高，使活化分子百分数增多，有效碰撞的几率加大，反应速率加快，错误； C中和热测定实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、温度计和环形玻璃棒搅拌棒三种，正确；D
2、等量的CH4在氧气中燃烧放出的热量与比形成燃料电池放出的热量多，错误。2用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化合物的污染。例如：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；H=574kJ/molCH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；H=1160kJ/mol下列说法中错误的是（）A等物质的量的CH4在反应、中转移电子数相同B由反应可推知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）；H574kJ/molC4NO2（g）+2N2（g）=8NO（g）；H=+586kJ/molD若用标准状况下4.48L CH4把
3、NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6NA【答案解析】【解析】B 解析：A、反应转移的电子数=化合价升高数=化合价降低数=8，转移电子相同，故A正确；B、由气态水生成液态水放热，故CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）反应放出的热比CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）放出的热量多，加上负值，数变小，故B错误；C、由盖斯定律-得：4NO2（g）+2N2（g）=8NO（g）；H=+586kJ/mol，故C正确；D、反应CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）转移电子数是8mol，4.48L
4、（0.2mol）CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.6mol，故D正确； 故答案选B3下列叙述中，正确的是（）A石油、煤、天然气、氢气都属于化石燃料B常温下，反应C（s）CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的H0，常温下不能自发进行，根据G=H-TS0，知该反应的H0，故B错误；C、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的热量，故C错误；D、依据反应是放热反应，在绝热容器中，反应进行热量升高，平衡向
5、吸热方向移动，即逆向移动，颜色加深，故D正确；故答案选D4下列说法正确的是A分散系中分散质粒子的大小：Fe（OH）3悬浊液Fe（OH）3胶体O、S0）来消除CO污染C若弱酸HA的酸性强于弱酸HB，则相同物质的量浓度的钠盐溶液的碱性：NaANaBD除去Cu粉中混有的CuO，可加入稀硝酸中，充分反应后过滤、洗涤、干燥【答案解析】C解析：A、溶液分散质微粒直径小于1nm，胶体分散质微粒直径介于1nm100nm之间，浊液分散质微粒直径大于100nm，所以分散系中分散质粒子的大小：Fe（OH）3悬浊液Fe（OH）3胶体FeCl3溶液，故A错误； B、当G=H-TS0时，反应能自发进行，已知2CO=2C+
6、O2（HO、S0），所以反应不能自发进行，故B错误； C、酸性越弱，对应的盐的碱性越强，已知弱酸HA的酸性强于弱酸HB，所以相同物质的量浓度的钠盐溶液的碱性：NaANaB，故C正确； D、Cu和CuO均能溶于硝酸，不能用硝酸除去Cu粉中混有的CuO，故D错误。5已知： HCN(aq)+NaOH(aq)=NaCN(aq)+H2O(l) H=-12.1KJ.mol-1；HCl(aq )+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3KJ.mol-1；则H CN在水溶液中电离的H等于 ( ) A.-69.4KJ.mol-1 B.-45.2KJ.mol-1 C.+45.2KJ.mol
7、-1 D.+69.4KJ.mol-1【答案解析】C解析：HCN与NaOH溶液反应既包含氢离子与氢氧根离子的中和也包含HCN的电离，HCl与NaOH溶液反应只包是氢离子与氢氧根离子的中和，所以HCN在水溶液中电离的H=-12.1-（-57.3）KJ.mol-1=+45.2KJ.mol-1故答案选C6“氢能”将是未来最理想的新能源。1实验测得，l克氢气燃烧生成液态水时放出1429 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：（填序号）A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-142.9kJ/molB. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJ/molC. 2H2+O2
8、=2H2O(l) H=-571.6 kJ/molD. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-285.8 kJ/mol某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：CaBr2+H2OCaO+2HBr2HBr+HgHgBr2+H2HgBr2+_+_2HgO2Hg+O2请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤的化学方程式：HgBr2+_+_。请根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：_。利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。请写出化学方程式：反应。反应。氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+ H2O(g)C
9、O2(g)+ H2(g) ；H”“”或“=”）（2）850时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0molH2O、1.0mol CO2和 x molH2，则：当x=5.0时，上述平衡向（填正反应或逆反应）方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。（3）在850时，若设x5.0 mol和x6.0mol，其它物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a、b，则a _ b（填“大小”、“小于”或“等于”）。【答案解析】B（1分）HgBr2+CaOHgO+CaBr2；循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染；SO2+I2
10、+2H2O2HI+H2SO4（1分）；2H2SO42SO2+O2+2H2O（1分）；SO2和I2可循环使用，无污染(1)小于；(2)逆反应；0x3；(3)小于（各1分）解析：表示氢气燃烧热的热化学方程式中氢气的化学计量数是1，其反应热是142.92 kJmol1，则其热化学方程式正确的是B；根据“原子经济”的思想，观察已知反应中出现的物质得：HgBr2+CaOHgO+CaBr2；从“绿色化学”思想评估就是从能耗和环保等方面评价，制H2的主要缺点是循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染；据图知反应、分别为SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4、2H2SO42SO2+O2+2H2O，
11、该法制取氢气的最大优点是原料SO2和I2可循环使用，无污染。（1）CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，H0。反应放热。升温平衡向吸热反应方向移动。即平衡左移。化学平衡常数K减小，所以K1，平衡向逆反应方向移动,；QC小于K平衡向正反应方向移动。求得0x” “ 如右图（各1分）（2）NO、NO2（2分）；（3c-2a-2b）KJmol1（2分）（3）35%（2分）解析：（1）由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化,发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二步反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决
12、定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定.第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，H20；若第一步反应升温时氨气浓度增大，说明升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小。（2）反应中NO、NO2的化合价减低，被还原，作氧化剂； N2(g)+O2(g)=2NO(g)H1=akJmol-1 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H2=b kJmol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=ckJmol-1依据盖斯定律3-2-2得到，4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）4N2（g）+6H2O（g）H=（3c-2a-2b）KJmol1，（3）根据所给反应得关系式2NH4
13、+-2H+-2OH-所以铵根离子的物质的量等于所加氢氧化钠的物质的量，铵盐中氮的质量分数是：。8目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应。平衡常数（K1、K2、K3）如下表所示：请回答下列问题：（1）反应是（填“吸热”或“放热”）反应。（2）根据反应与可推导出K3、K1与K2之间的关系，则K3=（用K1、K2表示）；根据反应判断S_0（填“ ”、“=”或“ ”、“=”或“（2分）；（5）A、D（2分）。解析：（1）反应,升高温度，K值增大，正反应方向为吸热方向。（2）分别写出K1、K2、K3的表达式，可推导出
14、K3=K1K2 ；反应是一气体物质的量减小的反应，所以是熵减的反应，即S0，利用K3=K1K2 分别计算500、700、800的平衡常数分别为2.50、0.578、0.378，发现升温K减小，所以H0，反应在较低温度下利于自发。（3） A缩小反应容器的容积，平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动；B扩大反应容器的容积，平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动；C升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动；D使用合适的催化剂，平衡不移动；E从平衡体系中及时分离出CH3OH，平衡正向移动；故选B、C。（4）500时测得反应在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度（
15、molL-1）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，此时浓度商为Qc=0.56V逆。(5)根据升高温度时平衡常数的变化规律得到：H10；H20；H30，所以判断正确的图像是A、D9下列过程都与热量变化有关，其中表述正确的是（）A.CO(g)的燃烧热是283.0KJ/mol.则表示CO(g)的燃烧热热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566.0KJ/mol B.稀盐酸和稀氢氧化钾溶液反应的中和热为57.3KJ/mol,则表示稀盐酸和稀氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为1/2H2SO4(l)+KOH(l)=1/2K2SO4(l)+H2O(l)H=-57.3KJ/mol C铝
16、热反应是放热反应，因此不需要加热就能使反应发生D水的电离过程是吸热过程，升高温度，水的离子积增大、pH减小【答案解析】D解析：A、燃烧热定义对可燃物的物质的量有要求必须是1摩尔，热化学方程式中CO的系数也必须是1，故A错误；B、硫酸、氢氧化钾、硫酸钾都是溶液，热化学方程式中标（aq），而不是（l），故B错误；C、铝热反应是放热反应，但是开始时需要加热才能使反应发生，故C错误；D、水的电离过程是吸热过程，升高温度，促进水的电离，氢离子浓度和氢氧根离子浓度都增大，所以水的离子积增大、pH减小，故D正确。【版权所有：21教育】故答案选D10.汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有C
17、O、NOx等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。(1)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图：则该反应的热化学方程式为。(2)对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。2xCO2NOx =2xCO2N2，当转移电子物质的量为0.4x mol时，该反应生成标准状况下N2L。(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物，还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇： CO(g)2H2(g) CH3OH(g)；H -bkJ
18、mol-1该反应的平衡常数表达式为。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是。A升高温度 B将CH3OH(g)从体系中分离C充入He，使体系总压强增大 D再充入1 mol CO和3 mol H2经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：温度（）250300350K2.0410.2700.012若某时刻、250测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)0.4 mol/L、c(H2)0.4 mol/L、c(CH3OH)0.8 molL1,则此时v正v逆(填、或)。(4)甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂
19、了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子。该电池的正极反应式为_。电池工作时，固体电解质里的O2-向_极移动。【答案解析】(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)；H=+183 kJ/moL (2)2.24L(3)K=BD(4)O2+4e-=2O2- 负解析：(1)根据旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)；H=945kJ/moL+498kJ/moL-630kJ/moL2=+183 kJ/moL ；(2)根据反应2xCO2NOx =2xCO2N2，生成1摩尔氮气转移电子的物质的量是4x，所以转移0.4x摩尔电子时生成氮气0.1摩尔，体积为2.
20、24L；(3)K=A升高温度，平衡逆向移动，降低甲醇产量； B将CH3OH(g)从体系中分离，使平衡正向移动，能增加甲醇产量；C充入He，使体系总压强增大，对各物质的浓度无影响，平衡不移动，不能增加甲醇产量； D再充入1 mol CO和3 mol H2，相当与加压，平衡正向移动，能增加甲醇产量；选BD；Qc=0.8/(0.40.42)=12.5K，平衡逆向移动，v正v逆(4)在原电池中正极发生得电子的还原反应：O2+4e-=2O2- ，在电池内部阳离子移向正极，阴离子移向负极；11.应用化学知识，回答下列问题(1)最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，
21、经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。已知在常温常压下：2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) H = 1275.6 kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H = 566.0 kJ/mol H2O(g)=H2O(1) H = 44.0 kJ/mol则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_。（2）水煤气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) H= + 181.6KJ/mol。此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得
22、各组分的浓度如下：物质H2COCH3OH浓度/（molL1）0.20.10.4比较此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆（填“”、“”、“（2分） (3) （2分） 90%（2分）解析：（1）2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) H = 1275.6 kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H = 566.0 kJ/mol H2O(g)=H2O(1) H = 44.0 kJ/mol根据盖斯定律1/2-1/2+2得：CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)H = -442.5 kJ/mol(2) 某时刻：160，所以平衡正向移动，v正
23、v逆 ；(3)在500时，分别将2 molA和1molB置于恒压容器和恒容容器中，相对于为加压，达到平衡所需时间是。 2A(g)+B(g)2C(g)起始物质的量（mol） 2 1 0转化物质的量（mol） 2x x 2x平衡物质的量（mol） （2-2x）(1-x) 2x平衡时，测得容器中的压强减小了30%,即物质的量减小了30%，（2-2x）+(1-x) +2x=70%3，解得x=0.9，该容器中A的转化率为。12.第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。（1）同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20C
24、aSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) H12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) H3用H1、H2和H3表示H ， 则H = ；（2）白磷与氧气反应生成P4O10固体。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。根据右图的分子结构和有关数据通过计算写出该反应的
25、热化学方程式为。（3）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式如右图）之间脱去两个水分子产物，其结构式为_，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为_。（4）次磷酸（H3PO2)为一元酸，分子中含一个羟基，其钠盐的正盐的化学式为 ，该盐可用于工业上的化学镀镍。 化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2， 在酸性等条件下发生下述反应：（a） Ni2+ + H2PO2+ _ = Ni+ H2PO3+_（b）6H2PO-2 + 2H+ = 2P + 4H2PO3 - + 3H2请在答题卡上写出并配平反应式（a）； 利用中反应可在塑料镀件表面沉积镍磷合金，从而达到化学镀镍的目的，这是一种常
26、见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。原理上的不同点：_；化学镀的优点：_。 【答案解析】（1） H1+3H2+18H3 （2） P4(s)5O2(g)=P4O10(s) H= - ( 4c +12b - 6a - 5d ) kJmol1（3） ， Na5P3O10（4） NaH2PO2 2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O = 2Ni+ +1H2PO3+ 2H+ 电镀利用电解原理，在镀件外形成镀层；化学镀是利用化学腐蚀反应，在镀件外形成镀层； （2分） 装置简单，节约能源，操作方便（2分）解析：（1）4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaS
27、iO3(s)+SiF4(g) H12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) H3根据盖斯定律+3+18得：4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H=H1+3H2+18H3 （2）根据反应P4(s)5O2(g)=P4O10(s) ，知需要断开6摩尔PP键和5摩尔O=O键；生成12摩尔PO键和4摩尔P=O 键，已知旧键断开吸热，生成新键放热，所以H= - ( 4c +12b - 6a - 5d ) kJmo
28、l1（3）根据三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子产物，其结构式为，三聚磷酸钠俗称“五钠”，将羟基氢用钠代替得化学式为 Na5P3O10（4）次磷酸（H3PO2)为一元酸，分子中含一个羟基，其钠盐的正盐的化学式为NaH2PO2。 镍元素的化合价从+2降到+1，磷元素的化合价从+1升到+3，所以Ni2+的系数是2，H2PO2的系数是1，其它观察即可配平，2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O = 2Ni+ +1H2PO3+ 2H+ 利用中反应可在塑料镀件表面沉积镍磷合金，从而达到化学镀镍的目的，可见化学镀与电镀不同，不是利用电化学原理而是直接利用化学反应形成镀层。原理上的不同点：电镀利
29、用电解原理，在镀件外形成镀层；化学镀是利用化学腐蚀反应，在镀件外形成镀层； 化学镀的优点是装置简单，节约能源，操作方便。13臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（）ABCD升高温度，平衡常数减小03s内，反应速率为=0.2 molL-1时仅加入催化剂，平衡正向移动达到平衡时，仅改变，则为【答案解析】A解析：根据A项图知，该反应的反应物的能量比生成物高，是放热反应，则升温，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；v（NO2）=0.2molL1s-1，即单位错误，B错误；使用催化
30、剂，不能使平衡移动，C错误；增大氧气浓度，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，D错误。14采用NH3作还原剂，除去烟气中的氮氧化物，反应原理为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。下图是烟气以固定的流速通过两种不同催化剂和时，测量相同时间得到的烟气脱氮率图像。根据该图像，下列说法中正确的是A上述反应的正反应为吸热反应B催化剂、分别适合于250和450左右脱氮C催化剂比脱氮效果好，说明催化剂能导致该反应平衡向右移动程度更大D相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响15 B解析：分析图像知脱氮率随温度的升高先逐渐增大，后逐渐减小，表明脱氮率达最高点之前是建立
31、平衡的过程，后温度高，平衡逆向移动，正向是放热反应，A错误；由图形分析可知催化剂、分别适合于250和450左右脱氮，B正确；催化剂不能使平衡发生移动，C错误；该反应为非等体积反应，压强的改变必须会影响脱氮率，所以D错误。16下列说法正确的是A常温下，NaCl(aq)+H2O(1)+CO2(g)+NH3(g)=NaHCO3(s)+NH4Cl(aq)能自发进行，则该反应的H0B在等浓度NaCl和KI溶液中滴加AgNO3溶液，先产生白色沉淀C等物质的量浓度的HA与NaA溶液等体积混合后，混合溶液不一定显酸性D对于某H0的反应，加热能使该反应的反应速率和平衡常数均增大【答案解析】AC解析：A、该反应的
32、正向是熵减小的反应，而反应能自发进行，因此是焓减少的反应，A正确；AgCl的溶度积常数比AgI的大，因此在等浓度NaCl和KI溶液中滴加AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，B错误；若HA的电离程度小于NaA的水解程度，则溶液呈碱性，C正确；对于某H（1分）b（1分）（2）574 kJ/mol （分）5CH4(g) + 12NO(g) + 4NO2(g) = 8N2(g) + 5CO2(g) + 10H2O(g)H5214kJ/mol（3分）（3） CH4-8e- + 10OH-=CO32- + 7H2O（2分） b（1分）64（2分）解析：（1）根据电离平衡常数知酸性HSCNCH3COOHH2CO
33、3HCNHCO3-,因此水解程度Na2CO3NaCNNaHCO3，若pH值相等，则NaHCO3、NaCN、Na2CO3.溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是NaHCO3、NaCN、Na2CO3相同温度下HSCN比CH3COOH的电离平衡常数大，同浓度时电离出的氢离子浓度大,与NaHCO3溶液反应快，反应结束后所得两溶液中，水解程度CH3COOSCN，因此c（SCN）c（CH3COO）。若保持温度不变，在醋酸溶液中加入一定量氨气，醋酸的电离程度增大，则c(CH3COO)增大， c(H+) 减小，Kw 、醋酸电离平衡常数不变，选b。 （2） 设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为X 、Y，则(28
34、X+46Y) (X+Y)=217，解得:Y=3:1，（+）2得式：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H3=(H1+H2) 2。假设发生反应的甲烷的物质的量为a，发生反应的甲烷的物质的量为b，则a+b=1，4a2b=3，解得a=0.6mol，b=0.4mol，0.4(H1+H2)2+0.6H1=-1042.8KJ/mol.将H1=-1160KJ/mol代人该等式中，解得H2=574 kJ/mol，3+2得5CH4(g) + 12NO(g) + 4NO2(g) = 8N2(g) + 5CO2(g) + 10H2O(g)H5214kJ/mol。（3）甲烷燃料电池
35、的负极反应式是甲烷的氧化反应，在碱性条件下生成碳酸盐：CH4-8e- + 10OH-=CO32- + 7H2O，A是原电池，甲烷极是负极，B是电解池，则b是阴极，若氯化铜足量，则b上只析出铜，A中消耗0.15 mol氧气时，转移电子0.6mol，由于n（氯化铜）=0.1mol，b上析出铜0.1mol，增重6.4g，此时用去电子0.2mol，还有0.4mol电子给H+，即b上还析出氢气0.2mol。20.1100时，体积为2L的恒容容器中发生如下反应：Na2SO4（s）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g）（1）下列能判断反应达到平衡状态的是A容器中压强不变 B混合气体密度不变C1mol
36、HH键断裂同时形成2mol HO DH2的体积分数不变（2）若2min时反应达平衡，此时气体质量增加8g，则用H2表示该反应的反应速率为（3）某温度下该反应达平衡状态，测得混合气体的平均相对分子质量为14，则该温度下的平衡常数K为（4）若降低温度，K值减小，则反应的H0（填“”或“”）（5）若反应达平衡后，加入少量的H2，再次平衡后，H2O的体积分数（填“增大”、“减小”或“不变”）【答案解析】（12分）（1）BD（分）（2）0.125mol/（Lmin）（分）（3）81（分）（4）（分）（5）不变（分）解析：（1）A、该反应是气体体积不变的反应，因此不能根据容器中压强不变判断平衡建立；B、混
37、合气体密度不变，则混合气质量不变，表示平衡建立；C、1mol HH键断裂同时形成2mol HO是同方向的反应，不能作为平衡的标志；D、H2的体积分数不变即氢气的我知道了不变，表示平衡建立，选BD。（2） 气体质量增加8g，表明消耗氢气0.5mol，反应速率为0.5mol/2L2min=0.125mol/（Lmin）（3） 混合气体的平均相对分子质量为14，则氢气与H2O的体积比为1:3，平衡常数为3313=81.（4） 若降低温度，K值减小，表明平衡逆向移动，而降温，平衡向放热方向移动，即逆向是放热反应，则反应的H0。（5） 由于该反应是气体体积不变的反应，可这样设想，在原容器上叠加1个容器，
38、并冲入氢气，建立于原平衡一样的平衡状态，然后压缩至原容器大小，此时平衡不移动，即，再次平衡后，H2O的体积分数不变。21. 已知：C(s)O2(g)CO2(g) H1CO2(g)C(s)2CO(g) H22CO(g)O2(g)2CO2(g) H34Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s) H43 CO(g)Fe2O3(s)3CO2(g)2Fe(s) H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( )AH10，H30 BH20，H40CH1H2H3 DH3H4H5【答案解析】C解析：根据所学反应知是放热反应，是吸热反应，H10，H30，H20，H4”或“KQP1KQ；增大压强，平衡正向移动，CO的转
39、化率增大，故P12:1；(2)电解锰酸钾溶液也可以制备高锰酸钾，锰的化合价升高，MnO42-在阳极放电，则阳极的电极反应式为MnO42-e-MnO4-， 其阴极反应为2H2O+2e-2OH-+H2，得到的B物质是H2，同时生成更多的KOH，又可以用来制锰酸钾，可以循环使用；23.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。（1）CO可用于炼铁，已知Fe2O3（s）+ 3C（s）2Fe（s）+ 3CO（g）H 1+489.0 kJmol1，C（s） +CO2（g）2CO（g）H 2 +172.5 kJmol1则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为。（2）分离高炉煤气得到
40、的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：。（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图。t/minn（CH3OH）/mol0曲线I、对应的平衡常数大小关系为KK（填“”或“”或“”）。一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、c molCH3OH（g）、c molH2O（g）若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，
41、要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为。一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是。a容器中压强不变 bH2的体积分数不变 cc（H2）3c（CH3OH）d容器中密度不变 e2个CO断裂的同时有6个HH断裂（4）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g） + 6H2（g）CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比n（H2） / n（CO2）的变化曲线如下左图。在其他条件不变时，请在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比n（H
42、2） / n（CO2）变化的曲线图【答案解析】【解析】（1）Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g)（2分）H28.5 kJmol1（1分）（2）CO + 4OH 2eCO32+ 2H2O（2分）（3）（2分）0.4c1（2分）bd（2分）（4）（2分）（0点开始1分， 3这点最高，1分）解析：（1）Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）H1=+489.0kJ/mol C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）H2=+172.5kJ/mol 由-3，得到热化学方程式：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）H=-28.5kJ/mol，（
43、2）烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时，负极上是CO发生失电子的氧化反应，又因为电解质是KOH溶液，二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾，即CO+4OH-2e-=CO32-+2H2O （3）比的甲醇的物质的量少，则一氧化碳和氢气的物质的量越多，根据K= c(CH3OH)/c(CO)c3(H2)知，平衡常数越小，故KK；CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）初始：13 0 0平衡：1-x3-3x x x甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即（4-2x）4=0.8 解得x=0.4mol依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料，c的物质的量为1
44、mol，c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol，所以c的物质的量为：0.4n（c）1mol 一定温度下，此反应在恒压容器中进行a容器中压强不变，压强一直不变，故不合理； bH2的体积分数不变，证明达平衡，正确； cc（H2）3c（CH3OH），浓度之比等于化学计量数之比，不能说明正逆反应速率相等；错误； d容器中密度不变，说明达平衡；正确；e2个CO断裂（正反应速率）的同时有6个HH断裂（正反应速率），无法判断是否平衡，错误；故选bd；（4）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g） + 6H2（g）CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定条件下，该反应
45、中CO2的平衡转化率随温度、投料比n（H2） / n（CO2）的变化曲线如下左图。在其他条件不变时，请在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比n（H2） / n（CO2）变化的曲线图：24（1）钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是（填元素名称）。（2）某正二价阳离子核外电子排布式为Ar3d54s0,该金属的元素符号为。（3）微粒间存在非极性键、配位键、氢键及范德华力的是。A NH4Cl晶体 B Na3AlF6晶体 C Na2CO310H2O晶体D CuSO4溶液 E CH3COOH溶液（4）部分共价键键能数据如下表： 键H-HN-HN-NN=NNN键能/kJmol-1436391159
46、418945根据上表数据推算并写出氨气分解为氮气和氢气的热化学方程式：。（5）乙醇和乙醚是同分异构体，但它们性质存在差异：分子式结构简式熔点沸点水溶性乙醇C2H6OC2H5OH-1143784 C互溶二甲醚C2H6OCH3OCH3-1385-249微溶 乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是。（6）金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液，生成深蓝色溶液。该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体析出，请画出呈深蓝色的离子的结构简式。（7）石墨烯的应用为电子行业的发展带来了重大的突破，其结构可以看作是单层的石墨，其中碳原子的杂化方式为；C60的晶体结构类似于干冰，则每个C60晶胞的质量为(用含N
47、A的式子表示)。【答案解析】（1）镁（1分） （2）Mn（2分） （3）E（2分）（4）2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)H=+93kJ/mol （2分，只要有一处错误得0分，如+、状态、单位、配平等）（5）乙醇分子间能形成氢键，而二甲醚不能。（2分，两个要点各1分）（6）（2分）（7）sp2（1分，写成sp2不得分） 2880/NA（2分）解析：（1）镁原子的3s能级处于全满稳定状态，能量较低，第一电离能比Al元素高， 同一周期自左而右第一电离能逐渐增大，故第一电离能MgNa，所以第一电离能最大的是Mg。（3）分子晶体中存在范德华力， NH4Cl晶体、Na3AlF6晶体、 Na2CO3
48、10H2O晶体都是离子晶体，故不存在范德华力；在CuSO4溶液中有水分子，故存在范德华力，但是没有非极性键，CH3COOH溶液中有水分子，故存在范德华力，水分子和水分子之间可以形成氢键和配位键，在CH3COOH分子中含有碳碳之间的非极性键，故E正确。（4）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以该反应的反应热是H=23391kJ/mol -3436 kJ/mol+942 kJ/mol =+92kJ/mol，即热化学方程式是2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) H=+93kJ/mol。（5）乙醇和二甲醚沸点不同的原因是乙醇分子间可以形成氢键，水溶性差异的主要原因是乙醇可以
49、与水分子之间形成氢键。（7）C60晶体为面心立方排布，所以每个C60晶胞有4个C60分子 （面心3个，顶点1个），所以一个C60晶胞质量=460/ NA= 2880/NA。25 “雾霾”已成为当今世界环境热点话题，为减少CO、SO2、NOx等气体的排放，某环境小组研究使用如下方式。使用清洁能源，例如二甲醚（ DME）。现由合成气制备二甲醚的主要原理如下：回答下列问题：（1）则反应的H= kJmol1。（2）将合成气以钾n（H2）n（CO）=2通人1L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2（g）+2CO（g） CH3OCH3(g）+H2O(g）H，其 CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示
50、，下列说法正确的是（填字母序号）。AHOBP1 P2p3C若在p3和316时，起始n(H2）n( CO）=3，则达到平衡时，CO的转化率小于50%（3）如图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为：利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO(g）+I2O5(s） 5CO2(g）+I2(s）；不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通人4 mol CO，测得CO2的体积分数（CO2）随时间t变化曲线如右图。请回答：（1）从反应开始至a点时的反应速率为 v（CO） 。（2）b点时化学平衡常数Kb=。（3）下列说法不正确的是（填字母序号）。 a容器内气体密度不变，表
51、明反应达到平衡状态 b两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等 c增大d点的体系压强，CO的转化率不变 db点和d点的化学平衡常数：KbKd【答案解析】【解析】.（1）-246.1；(2)A(3)CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；（1）1.6molL-1min-1；(2)1024；（3）bd解析：（1）已知CO（ g）+2H2（g）CH3OH（ g）H1=-90.7kJmol-1，2CH30H（g）CH30CH3（g）+H20（g）H2=-23.5kJmol-1，CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）H3=-41.2kJmol-1，根据盖斯定律，2+得3CO（
52、g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）H=-246.1kJmol-1；（2）A由图可知随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆移，则正方向为放热反应，故H0，故A正确；B该反应正方向为体积减小的方向，增大压强CO的转化率增大，所以P1P2P3，故B错误；C若在P3和316时，起始时n(H2)/n(CO) =3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50%，故C错误；故答案为：A； （3）酸性条件下，二甲醚在负极失电子生成二氧化碳，其电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；（1）a点时：5CO（g）+I
53、2O5（s）5CO2（g）+I2（s）起始量/mol4 0转化量/molxxa点量/mol 4-x x根据a点时CO2的体积分数（CO2）=x/4 =0.40，得x=1.6mol则从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）=1.6/20.5 =1.6molL-1min-1， （2）b点时：5CO（g）+I2O5（s）5CO2（g）+I2（s）起始量/mol4 0转化量/moly yb点量/mol4-y y根据b点时CO2的体积分数（CO2）=0.80，得y=3.2mol，CO=0.4molL-1，CO2=1.6molL-1b点时化学平衡常数Kb=y/4=CO25/CO5 =1024；（3）a因为条件为恒容，而反应前后气体质量变化，所以容器内气体密度不变时，表明反应达到平衡状态，故a正确；bc点为交点，气体物质的量分别相等，所以两种温度下，体系中混合气体的压强不相等，故b错误；cI2O5为固体，所以增加投料量对平衡无影响，CO的转化率不变，故c错误；db点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：KbKd，故d错误；
