1、题型一化学平衡与能量变化的综合考查1(2015浙江名校联盟联考)科学家们对CO2的应用研究日新月异。(1)合成尿素的原料是CO2和NH3，合成原理分两步：合成氨基甲酸铵：CO2(g)2NH3(g)=NH2COONH4(s)H159.47 kJ/mol氨基甲酸铵分解：NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)H2O(l)H28.49 kJ/mol则2 mol CO2完全反应合成尿素所_(填“吸收”或“释放”)的热量为_。(2)最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将CO2转变为甲烷。在常压，300 ，CO2与H2体积比为14时反应，CO2转化率达90%。写出此反应的化学方程式：_。某兴趣小
2、组，在一定条件下，在体积为V L的密闭容器中，模拟发生此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为_；由下图可知升高温度，K将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；300 时，从反应开始到达到平衡，以H2的浓度变化表示化学反应速率：_(用nA、tA、V表示)。解析：(1)根据盖斯定律，得CO2(g)2NH3(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)H130.98 kJ/mol，故2 mol CO2完全反应合成尿素所释放的热量为261.96 kJ。(2)根据反应物的体积比及产物中有CH4，可得出此反应的化学方程式为CO24H2CH42H2O；该反应的平衡常数表达式为K；从图中看出该反应为放热
3、反应，故升高温度，K将减小；依据化学反应速率的定义知，300 时，从反应开始到达到平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是 mol/(Lmin)。答案：(1)释放261.96 kJ(2)CO24H2CH42H2OK减小 mol/(Lmin)2(2015河北唐山一模节选)肼(N2H4)通常用作火箭的高能燃料，N2O4作氧化剂。请回答下列问题：(1)已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)Ha kJ/molN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)Hb kJ/mol2NO2(g) N2O4(g)Hc kJ/mol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程式：_。(2
4、)工业上常用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为_。(3)N2、H2合成氨气为放热反应。800 K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2 mol N2、3 mol H2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。达到平衡时，平衡常数K甲_K乙_K丙。(填“”、“”、“”、“”或“”)。1 123.15 K时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2、x mol H2。当x5.0时，上述反应向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若1 123.15 K时，向定容的密闭容
5、器中，按物质的量之比为15的比例将CO和H2O充入该容器，此温度下达到平衡后，CO的转化率为_。解析：(1)根据盖斯定律，由反应反应可得：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H41.17 kJ/mol。(2)由图1和图2可以看出，应控制温度在520 530 K之间。合成甲醇的反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡右移，使CO2的转化率和甲醇的产率增大。(3)由(1)可知该反应为吸热反应，升高温度，平衡右移，平衡常数增大。Q0.6正反应83%(或)题型二化学反应中的能量变化与转化1(2015河南开封二模)开发新能源是解决环境污染的重要举措，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料
6、电池。(1)已知：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H11 274.0 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l)H344 kJ/mol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)生产甲醇的原料CO和H2可由反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H0得到。一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则p1_p2(填“”或“”)。A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为_。100 时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密闭容器
7、中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是_(填序号)。a容器的压强恒定b容器内气体密度恒定c3v正(CH4)v逆(H2)d单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示，通入a气体的电极是原电池的_极(填“正”或“负”)，其电极反应式为_。解析：(1)依据盖斯定律，由(4)2得：CH3OH(l) O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442 kJ/mol。(2)由图可知温度相同，压强为p1时CH4的转化率高于压强为p2时CH4的转化率
8、，该反应为气体分子数增大的反应，减小压强平衡正向移动，则p1p2。该反应为吸热反应，升高温度平衡右移，平衡常数增大，故KAKBKC。a项，该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，容器的压强恒定说明反应达到平衡状态；b项，由于容器体积不变且反应前后气体总质量不变，故容器内气体密度为一定值，b项不能说明反应达到平衡状态；c项说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；d项描述的是同一反应方向上CH4和H2的物质的量的变化情况，任意时刻均成立，不能说明反应达到平衡状态。(3)根据H和电子的移动方向知，通入a气体的电极为负极、通入b的电极为正极，图中交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，负极发生氧化反应
9、，其电极反应式为CH3OH6eH2O=CO26H。答案：(1)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442 kJ/mol(2)KAKBH2CO3HCNHCO，则pH：Na2CO3NaCNCH3COONa。由醋酸的电离平衡常数的定义得K(CH3COOH)1.8105，c(CH3COOH)0.5 molL1，则c(H)3103molL1，由水电离出的氢离子浓度约为 molL1，故由醋酸电离出的c(H)约是由水电离出的c(H)的9108倍。答案：(1)11(2)COH2OHCOOH103(3)弱酸稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比HY的小，说明HX存在电离平衡，故HX为弱酸(4)
10、Na2CO3NaCNCH3COONa91082含有弱酸HA及其钠盐NaA的混合溶液，在化学上可用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时，溶液的酸碱性变化不大。(1)现将0.04 molL1HA溶液和0.02 molL1NaOH溶液等体积混合，得到缓冲溶液。若HA为HCN，则该溶液显碱性，该溶液显碱性的原因是_，溶液中c(Na)_c(CN)(填“”)，你得出该结论的依据是_。若HA为CH3COOH，则该溶液显酸性。溶液中所有的离子按浓度由大到小排列为_。(2)Na2HPO4/Na3PO4的混合溶液可以将体系的pH稳定在11.313.3之间，是一种常用的缓冲溶液。下列有关该缓冲溶液的说法或关系式错误的
11、是_。A加入少量强碱，发生反应：HPOOH=POH2OB加入少量强酸，发生反应：HPOH=H2POCc(Na)c(H)c(OH)c(H2PO)2c(HPO)3c(PO)D.c(Na)c(PO)c(HPO)c(H2PO)c(H3PO4)c(Na)(3)一定浓度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液也是一种缓冲溶液，写出在这种溶液中加入少量NaOH或盐酸时发生反应的离子方程式：_。解析：(1)0.04 molL1HCN溶液和0.02 molL1NaOH溶液等体积混合后，得到等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液，溶液显碱性，说明NaCN的水解能力大于HCN的电离能力。0.04 molL1CH3
12、COOH溶液和0.02 molL1 NaOH溶液等体积混合后，得到等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液，溶液显酸性，说明CH3COONa的水解能力小于CH3COOH的电离能力。(2)加入少量强酸，发生反应：POH=HPO，B错；C项是电荷守恒式，正确；D项结合极限思维分析可知正确。(3)因为加入的盐酸是少量的，Na2CO3转化为NaHCO3。答案：(1)HCN的酸性很弱，NaCN的水解能力大于HCN的电离能力溶液中存在电荷守恒，c(Na)c(H)c(CN)c(OH)，溶液显碱性，c(H)c(CN)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(2)B(3)加少量NaOH时
13、，HCOOH=H2OCO；加少量盐酸时，COH=HCO3常温下，如果取0.1 molL1HA溶液与0.1 molL1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH8，试回答以下问题：(1)混合溶液的pH8的原因是(用离子方程式表示)_。(2)混合溶液中由水电离出的c(OH)_0.1 molL1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH)(填“”、“”、“(3)9.9107108(4)ABDC4.现有0.2 molL1NaOH溶液和0.2 molL1HX溶液，两溶液等体积混合后，测得溶液中c(Na)c(X)。则：(1)中由水电离出的c(OH)_中由水电离出的c(H)(填“”、“”或“”、“”或“c(X)说明X水解，可知HX为弱酸，所以NaOH对水的电离抑制程度大；(2)混合液中含有4种离子(Na、H、X、OH)、2种分子(H2O、HX)，所以该混合液中共存在6种粒子。.AgCl的溶度积大于AgI的，所以白色的AgCl沉淀可以转化为黄色的AgI沉淀。答案：.(1)(2)6c(Na)c(H)c(X)c(OH)(3)碱XH2OHXOH.白色沉淀转化为黄色沉淀AgCl(s)I(aq) AgI(s)Cl(aq)