氨有著廣泛的用途，可用于化肥、硝酸、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn)。
（1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生反應(yīng)可生成氨氣：

該反應(yīng)在固定體積的密閉容器中進行，有關(guān)說法正確的是_____________（填序號字母）。

A．反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，
B．反應(yīng)達到平衡后，
C．體系的總壓強不變，說明反應(yīng)已達平衡
D．混合氣體的密度保持不變，說明反應(yīng)已達平衡
（2）液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視。它在安全性、價格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢。氨在燃燒試驗機中相關(guān)的反應(yīng)有：
   ①
 ②
   ③
請寫出上述三個反應(yīng)中、、三者之間關(guān)系的表達式，＝_________。
（3）工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是： ＝
①升高溫度，反應(yīng)的K值減小，則Q______（填“>”、“<”或“＝”）0。
②若反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同，下列關(guān)系圖錯誤的是________（填序號）。

③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)部分物質(zhì)的濃度如下表：
時間/濃度








起始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
a
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
反應(yīng)在第2 min到第4 min時，O2的平均反應(yīng)速率為________。
反應(yīng)在第2 min時改變了條件，改變的條件可能是______________________________。
該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。

（1）CD（2分） 
（2）△H3＝（3△H1+2△H2）/5（2分）
（3）①<（2分）  ②AC（2分）
③0.75 mol·L－1·min－1（2分） 使用催化劑或升高溫度（2分）  3.0（2分）

解析試題分析：（1）反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，體系中各組分的濃度不變，與c（NH3）·c（O2）和c（NO）·c（H2O）是否相等無關(guān)；反應(yīng)達到平衡后，則一定有3v正（NH3）＝2v逆（H2O）；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相等，總壓不變，可說明反應(yīng)已達平衡；反應(yīng)達到平衡后，混合氣體的質(zhì)量保持不變，說明反應(yīng)已達平衡。（2）第三個反應(yīng)中無NO，①×3+②×2可消去NO，然后除以5就可由①②兩式得到③式。即：△H3＝（3△H1+2△H2）/5。（3）①反應(yīng)的K值減小，證明升溫平衡逆向移動，因而正反應(yīng)放熱，Q<0。②溫度升高，平衡逆向移動，NH3的含量增大，H2O的含量降低，A、C錯誤；壓強增大，反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，NO的含量降低，B正確；加入催化劑，反應(yīng)速率加快，平衡不移動，D正確。③第2 min到第4 min，NH3的濃度變化了1.2 mol·L－1，因而O2的濃度變化了1.2mol·L－1 ×5÷4＝1.5 mol·L－1，其平均反應(yīng)速率為0.75  mol·L－1·min－1。根據(jù)物質(zhì)之間的濃度關(guān)系，不可能是加入了物質(zhì)或減小了體積，但反應(yīng)速率確實加快了，因而可能是使用了催化劑或升高了溫度。由于第4 min到第6 min，反應(yīng)混合物的濃度不再變化，因而已經(jīng)達到平衡，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入K＝，得K＝3。
考點：本題主要考查化學(xué)平衡圖像分析，化學(xué)平衡常數(shù)計算，蓋斯定律的計算。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。
真空碳熱還原－氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝b kJ·mol－1
(1)反應(yīng)Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ．沿海地區(qū)有著豐富的海水資源，海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－、CO32－、HCO3－等離子。合理利用資源和保護環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
（1）海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學(xué)反應(yīng)方程式                                。
（2）某化工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有Cu2＋和Pb2＋的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，你認為投入          （選填“Na2S”或“NaOH”）效果更好。

難溶電解質(zhì)
Cu(OH)2
CuS
Pb(OH)2
PbS
Ksp
4．8×10－20
6．3×10－36
1．2×10－15
1．0×10－28
 
（3）火力發(fā)電在我國的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO2會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示：

①天然海水的pH≈8，試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因         （任寫一個）。
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2吸收效率的措施，進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結(jié)果如圖所示。

請你根據(jù)圖示實驗結(jié)果，就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率，提出一條合理化建議：   。
③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H2SO3、HSO3－等分子或離子，使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是                  （任寫一個化學(xué)方程式或離子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是                        。
Ⅱ．能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學(xué)方程式
①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)    H＝－570kJ/mol；
②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)   H＝－242kJ/mol；
③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)    H＝—110．5kJ/moL；
④C(s)+O2(g)＝CO2(g)       H＝—393．5kJ/moL；
⑤CO2(g)+2H2O(g)＝2CH4(g)+2 O2(g) H＝+890kJ/moL
回答下列問題
（1）上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是               。
（2）H2的燃燒熱為△H＝               。
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)＝H2(g)+ CO(g)    H＝akJ/moL；則a＝        ；該反應(yīng)的熵S        0(選填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能G＝H—TS，當(dāng)G＜0時可自發(fā)進行。則該反應(yīng)在什么條件下可自發(fā)進行__________________。
（4）CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔－氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是     。

A．負極的電極反應(yīng)式為：CO+O2—―2e-＝CO2
B．工作時電極b作正極，O2—由電極a流向電極b
C．工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

為減小和消除過量CO2對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究。
（1）最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出，并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

寫出分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式        。在合成塔中，當(dāng)有4.4 kg CO2與足量H2
完全反應(yīng)，可放出熱量4947 kJ，寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式           。   
（2）以CO2為碳還可以制備乙醇，反應(yīng)如下：
2CO2(g) + 6H2(g)= CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H=－173.6kJ/mol
寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式        。
（3）某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如圖所示的電池裝置。

①該電池正極的電極反應(yīng)為     。
②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為       。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移     mol時，參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
（4）以甲醇為燃料還可制作新型燃料電池，電池的正極通入O2，負極通入甲醇，用熔融金屬氧化物MO作電解質(zhì)（可傳導(dǎo)O2－）。該電池負極發(fā)生的電極反應(yīng)是     ；放電時，O2－移向電池的   （填“正”或“負”）極。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

污染與環(huán)境保護已經(jīng)成為現(xiàn)在我國最熱門的一個課題，污染分為空氣污染，水污染，土壤污染等。
（1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：         。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝        。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是     （選填序號）。
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）為了減少空氣中的CO2，目前捕碳技術(shù)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用，捕碳劑常用(NH4)2CO3，反應(yīng)為：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)＝2NH4HCO3(aq)  ΔH3為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，在某溫度T1下，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體（用氮氣作為稀釋劑），在t時刻，測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下，保持其他初始實驗條件不變，重復(fù)上述實驗，經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度，其關(guān)系如圖，則：

①ΔH3   0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T4～T5這個溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO2氣體濃度變化趨勢的原因是：        。
（3）催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化反硝化法中，用H2將NO3-還原為N2，一段時間后，溶液的堿性明顯增強。則反應(yīng)離子方程式為：   。
②電化學(xué)降解NO3-的原理如圖，電源正極為：       （選填填“A”或“B”），陰極反應(yīng)式為：        。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）在101kPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.3kJ?mo1—1、285.8kJ?mo1—1和393.5kJ?mo1—1，則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=         。
（2）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
①液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為                          。
②CO和H2分別燃燒生成CO2 (g)和H2O(g)，欲得到相同熱量，所需CO和H2的體積比是       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān)，目前我國通過監(jiān)測6項污染物的質(zhì)量濃度來計算空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI），SO2、NO2和CO是其中3項中的污染物。
（1）上述3種氣體直接排入空氣后會引起酸雨的氣體有                        （填化學(xué)式）。
（2）早期人們曾經(jīng)使用鉛室法生產(chǎn)硫酸，其主要反應(yīng)為：
SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）
①若已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）  ΔH＝a kJ·mol－1
2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）    ΔH＝b kJ·mol－1
則SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）  ΔH＝               kJ·mol－1。
②一定溫度下，向固定體積為2 L的密閉容器中充入SO2和NO2各1 mol，發(fā)生反應(yīng)：SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）。下列事實中不能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是         （選填序號）。
a．體系壓強保持不變          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1 mol SO3的同時消耗1 mol NO2
③測得②中反應(yīng)5 min末到達平衡，此時容器中NO與NO2的體積比為3︰1，則這段時間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率υ（SO2）＝               ，此反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K＝                          。
（3）甲醇日趨成為重要的有機燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。今在一容積可變的密閉容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強（P）的關(guān)系如圖所示：

①上述合成甲醇的反應(yīng)為                 反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。
②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為                     。
③若將達到平衡狀態(tài)A時生成的甲醇用于構(gòu)成甲醇一氧氣燃料電池，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液，則該電池工作時正極的電極反應(yīng)式為                                                  ，理論上通過外電路的電子最多為                       mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個反應(yīng)（均為可逆反應(yīng)）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng)③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng)④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為                            。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進行反應(yīng)①，下列描述能說明反應(yīng)到達平衡狀態(tài)的是             。
a.容器中氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變 
c.CH3OH(g)濃度保持不變
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH3OH(g)充入5L密閉容器中進行反應(yīng)④，一段時間后到達平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中共放出49kJ熱量，則CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為       ，該溫度下，平衡常數(shù)K=             ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，對再次達到的平衡狀態(tài)的判斷正確的是             。
a.CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小
b.CH3OCH3 (g)的體積分?jǐn)?shù)增大
c.H2O(g)濃度為0．5mol·L-1
d.容器中的壓強變?yōu)樵瓉淼?．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負極反應(yīng)為                             ；消耗2．8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣時，理論上流經(jīng)外電路的電子       mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

過度排放CO2會造成“溫室效應(yīng)”，為了減少煤燃燒對環(huán)境造成的污染，煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑。煤綜合利用的一種途徑如圖所示。

（1）已知①C(s) ＋ H2O(g) = CO(g)＋H2(g)      ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1
②C(s) ＋ 2H2O(g) = CO2(g) ＋ 2H2(g) ΔH2＝＋90 kJ·mol－1
則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是   ________________________，
（2）用下圖原電池裝置可以完成過程⑤的轉(zhuǎn)化，該裝置b電極的電極反應(yīng)式是_______________________。

（3）在壓強為0.1 MPa條件下，容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示，則：

①p1________p2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②在其他條件不變的情況下，向容器中再增加a mol CO與2a mol H2，達到新平衡時，CO的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
③在p1下，100 ℃時，CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(用含a、V的代數(shù)式表示)。
（4）如圖表示CO2與H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的過程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化：

關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是________(填編號)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0              B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＜0              D．ΔH＜0，ΔS＞0
（5）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化的曲線如圖所示：

①從反應(yīng)開始到平衡，CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)＝________。
②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的是________(填編號)。
A．升高溫度             B．將CH3OH(g)及時液化移出
C．選擇高效催化劑       D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

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