研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）高溫時(shí)，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí)，測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____；
②由MgO可制成“鎂——次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖1，該電池正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________；

（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) △H＝QkJ/mol
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝_______。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1:3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)( CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述反應(yīng)的Q_____0（填“＞”“＜”或“＝”）；
③在其中兩個(gè)容器中，測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示，曲線I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K1_________K11（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）用H2或CO催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的。
已知：2NO(g)＝N2(g)＋O2(g) △H＝－180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) △H＝+571.6kJ/mol
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是________。

（共14分）（1）①CO＋2MgSO42MgO＋CO2＋SO2＋SO3（3分）
②ClO－＋2e－＋H2O＝Cl－＋2OH－（2分） （2）①（2分） ②＜（2分） ＞（2分）
（3）2H2(g)＋2NO(g)＝N2(g)＋2H2O(l)  △H＝＝－752.1kJ/mol（3分）

解析試題分析：（1）①用CO還原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3，且測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，所以此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO＋2MgSO42MgO＋CO2＋SO2＋SO3。
②原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)裝置圖可知“鎂－次氯酸鹽”燃料電池中Mg是活潑的金屬，做負(fù)極。正極是ClO－得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Mg＋ClO－＋H2O＝Cl－＋Mg(OH)2，因此正極電極反應(yīng)為ClO－＋2e－＋H2O＝Cl－＋2OH－。
（2）①化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。
②根據(jù)圖2可知，最高點(diǎn)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。達(dá)平衡后，溫度越高，甲醇的體積分?jǐn)?shù)( CH3OH)越小，這說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。升高溫度平衡向吸熱方向進(jìn)行，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0。
③根據(jù)圖3可知，曲線為T(mén)2時(shí)反應(yīng)首先達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度高反應(yīng)速率快，所以溫度T1＜T2。正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，所以KⅠ＞KⅡ。
（3）根據(jù)反應(yīng)①2NO(g)＝N2(g)＋O2(g) △H＝－180.5kJ/mol和反應(yīng)②2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) △H＝+571.6kJ/mol，并依據(jù)蓋斯定律可知，①－②即得到反應(yīng)2H2(g)＋2NO(g)＝N2(g)＋2H2O(l)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－180.5kJ/mol－571.6kJ/mol＝－752.1kJ/mol。
考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)；平衡常數(shù)、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響；反應(yīng)熱的判斷和計(jì)算等

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)變化過(guò)程及結(jié)果的研究。按要求回答問(wèn)題：
（1）關(guān)于反應(yīng)過(guò)程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=                      kJ·mol-1。
（2）關(guān)于反應(yīng)速率和限度的研究：
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）和溫度（T / ℃）關(guān)系如下：

T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變?chǔ)  _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定溫度和壓強(qiáng)下，若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比（氨碳比），下圖（1）是氨碳比（x）與CO2平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是                    。

③上圖中的B點(diǎn)處，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為              。
（3）關(guān)于電化學(xué)的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，下圖為Al-AgO電池的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，電解質(zhì)溶液為NaOH，它可用作水下動(dòng)力電源，該電池中鋁電極反應(yīng)式為                             。用該電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如下圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                         。
   
（4）關(guān)于電離平衡的研究：
人體血液里存在重要的酸堿平衡：，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會(huì)發(fā)生酸中毒或堿中毒。其pH隨c(HCO3-)∶c(H2CO3)變化關(guān)系如下表：
c(HCO3-)∶c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
 
試回答：
正常人體血液中，HCO3-的水解程度       電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時(shí)，可注射緩解        （填選項(xiàng)）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO3溶液    C．NaCl溶液    D．Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3)       c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（16分）尿素可作為H2O2的穩(wěn)定載體，生產(chǎn)一種固態(tài)、耐儲(chǔ)存、易運(yùn)輸?shù)男滦脱趸瘎┖拖緞^(guò)氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]，其合成工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）操作I、II的名稱(chēng)分別是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過(guò)氧化氫之間以________結(jié)合，其結(jié)合力較弱，具有尿素和過(guò)氧化氫雙重性質(zhì)。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)尿素所需的原料氣可由天然氣與水反應(yīng)制備，已知：
①甲烷、氫氣的燃燒熱分別為890．3KJ/mol、285．8kJ/mol
②
寫(xiě)出CH4與水蒸氣作用生產(chǎn)CO2和H2的熱化學(xué)方程式：_______________。
（3）合成過(guò)氧化氫尿素加入的穩(wěn)定劑可以是水楊酸、酒石酸等。酒石酸分子式為C4H6O6，其核磁共振氫譜只有3種鋒，只含羧基和羥基兩種官能團(tuán)，則酒石酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____。
（4）為測(cè)定產(chǎn)品中H2O2的含量，稱(chēng)取干燥樣品12．0g配成250mL溶液，取25．00mL
于錐形瓶中，加入適量硫酸酸化，用0．20mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20．00mL．（KMO4溶液與尿素不反應(yīng)）．
①完成并配平方程式：MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___；
②計(jì)算出產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。
（5）電解尿素的廢水既可以處理廢水，又可制得純氫，電解原理如圖所示。電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，B兩極均為惰性電極。B極連接電源的____極（填
“正”或“負(fù)”），陽(yáng)極電極反應(yīng)方程為_(kāi)____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體，對(duì)其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
（1）上述四種氣體中直接排入空氣時(shí)會(huì)引起酸雨的有__________（填化學(xué)式）。
（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反應(yīng)：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下，將NO2和SO2以體積比1：1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____（填字母）。
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變
d．每生成1molSO3的同時(shí)消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示。

①上述合成甲醇的反應(yīng)為_(kāi)_____（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為_(kāi)__________。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_(kāi)____L。
（4）某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時(shí)，OH-向______（填“a”或“b”）極移動(dòng)。
②電池工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH減小，則該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

研究CO2與CH4，反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2，對(duì)減緩燃料危機(jī)、減小溫室效應(yīng)具有重要的意義。
（1）已知：2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g） △H＝－566kJ/mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）  △H＝－484kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） △H＝－890kJ/mol
則：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝____________。

(2)在密閉容器中通人物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的CH4與CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g），測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1：
①下列事實(shí)能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是    。
a．CO2的濃度不再發(fā)生變化
b．υ正（CH4）＝2υ逆（CO）
c．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化
d．CO與H2的物質(zhì)的量比為1:1
②據(jù)圖可知，P1、P2、P3、P4由大到小的順序?yàn)?u>     。
③在壓強(qiáng)為P4、1100℃的條件下，該反應(yīng)5min時(shí)達(dá)到平衡x點(diǎn)，則用CO表示該反應(yīng)的速率為    ，該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)為     。
(3)用CO與H2可合成甲醇(CH3OH)，以甲醇和氧氣反應(yīng)制成的燃料電池如圖2所示，該電池工作程中O2應(yīng)從     (填“c或一b”)口通人，電池負(fù)極反應(yīng)式為                 ，若用該電池電解精煉銅，每得到6. 4g銅，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為        。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

為減小CO2對(duì)環(huán)境的影響，在限制其排放量的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。
（1）①把含有較高濃度CO2的空氣通入飽和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高溫水蒸氣得到高濃度的CO2氣體。寫(xiě)出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。
（2）如將CO2與H2以1:3的體積比混合。
①適當(dāng)條件下合成某烴和水，該烴是      （填序號(hào)）。

A．烷烴 B．烯烴 C．炔烴 D．苯的同系物
②適當(dāng)條件下合成燃料甲醇和水。在體積為2L的密閉容器中，充入 2 mol CO2和6 mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=－49.0 kJ/mol。測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，v(H2)=     ；氫氣的轉(zhuǎn)化率=      ；能使平衡體系中n(CH3OH)增大的措施有__________________________________________________。
（3）如將CO2與H2以1:4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4。已知：
CH4 (g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H1="―890.3" kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l)   △H2=－285.8 kJ/mol
則CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是____________________。
（4）某同學(xué)用沉淀法測(cè)定含有較高濃度CO2的空氣中CO2的含量，經(jīng)查得一些物質(zhì)在20℃的數(shù)據(jù)如下表。
溶解度（S）/g
溶度積（Ksp）
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaCO3
BaCO3
0.16
3.89
2.9×10－9
2.6×10－9
 
（說(shuō)明：Ksp越小，表示該物質(zhì)在水溶液中越易沉淀）
吸收CO2最合適的試劑是         (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)除需要測(cè)定工業(yè)廢氣的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）外，還需要測(cè)定                       。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I．在3個(gè)2 L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng)：
3H2(g) + N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

 

 
容器

甲
乙
丙
反應(yīng)物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
達(dá)到平衡的時(shí)間/min
 
5
8
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L－1
c1
1.5
 
NH3的體積分?jǐn)?shù)
ω1
 
ω3
混合氣體密度/g·L－1
ρ1
ρ2
 
 
（1）容器乙中反應(yīng)從開(kāi)始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
（2）在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                            (用含c1的代數(shù)式表示)。
（3）分析上表數(shù)據(jù)，下列關(guān)系正確的是________（填序號(hào)）：
a．2c1 > 1.5         b．2ρ1 = ρ2       c．ω3 = ω1 
II．工業(yè)上用氨氣合成尿素（H2NCONH2）的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)  △H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)              △H2   
（4）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示，則△H2            0；③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大，請(qǐng)?jiān)趫DII中畫(huà)出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線，并作出必要的標(biāo)注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2，將其轉(zhuǎn)化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為                   （寫(xiě)化學(xué)式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol－1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                      。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

50mL0.50mol· L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器有________。
（2）燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是____________________。
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值________（填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）
（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol·L－1鹽酸跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量________（填“相等”“不相等”），所求中和熱________（填“相等”“不相等”），簡(jiǎn)述理由_____________________________________。
（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)____________；用50mL 0.50mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)________。（均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：單選題

已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H="-92.4" kJ/mol，下列結(jié)論正確的是

A．在密閉容器中加入1 molN2(g)和3 molH2(g)充分反應(yīng)放熱92.4 kJ
B．N2(g)+3H2(g)2NH3(l)；△H="-Q" kJ/mol，則Q＞92.4
C．增大壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，平衡常數(shù)增大
D．若一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡，N2的轉(zhuǎn)化率為20%，則H2的轉(zhuǎn)化率一定為60%

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同步練習(xí)冊(cè)答案