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9.合成氨是人類科學技術發(fā)展史上的一項重大突破,其反應原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
回答下列問題:
(1)450℃時,往2L密閉容器中充人1molN2,和2.6molH2,反應過程中NH3的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化情況如表所示:
時間/min51015202530
c(NH3)/(mol•L-10.080.140.180.200.200.20
①反應開始的5min內(nèi),生成NH3的平均反應速率為0.016mol/(L.min);平衡時H2的轉化率為23.1%;該反應的平衡常數(shù)為0.1.
②下列敘述中,能說明該合成氨反應已達到平衡的是BD(填字母代號)?
A.容器內(nèi)的氣體密度保持不變
B.容器內(nèi)的氣體壓強保持不變
C.容器內(nèi)N2、H2、NH3物質(zhì)的量濃度之比為1:3:2
D.單位時間內(nèi)消耗a molN2,同時生成3amolH2
③若再向平衡體系中充入l mol N2、2.5molH2、0.5mol NH3,平衡將正向移動(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”).
(2)由圖表示反應速率與反應過程的關系,當反應達到平衡后不斷改變條件(不改變N2、H2、NH3的量,每次只改變一種條件),其中t1時刻改變的條件是升高溫度,表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是t0~t1
(3)一種合成氨的新方法為:在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入570℃的電解池,讓氫離子通過的多孔陶瓷固體作電解質(zhì),氫氣和氮氣在電極上合成氨,氫氣轉化率達到78%,該電解池陰極的電極反應式為N2+6H++6e-═2NH3
(4)25℃時,pH=a的氨水與pH=b)的鹽酸等體積混合,恰好完全反應,則該溫度下原氨水電離的百分數(shù)可表示為A.
A.10(a+b-12)%    B.10(a+b-14)%     C.10(12-a-b)%   D.10(14-a-b)%

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8.二氧化碳是引起“溫室效應”的主要物質(zhì),節(jié)能減排,高效利用能源,能夠減少二氧化碳的排放.
(1)汽車尾氣的主要污染物是NO以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的CO,它們是現(xiàn)代化城市的重要大氣污染物,為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染,人們開始探索利用NO和CO在一定條件下轉化為兩種無毒氣體E和F的方法(已知該反應△H<0).在2L密閉容器中加入一定量NO和CO,當溫度分別在T1和T2時,測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表:
NOCOEF
初始0.1000.10000
T10.0200.0200.0800.040
T20.0100.0100.0900.045
①請結合上表數(shù)據(jù),寫出NO與CO反應的化學方程式2CO+2NO?2CO2+N2
②上述反應T1℃時的平衡常數(shù)為K1,T2℃時的平衡常數(shù)為K2,根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算K1=3200.根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,溫度T1和T2的關系是(填序號)A.
A.T1>T2 B.T1<T2   C.T1=T2 D.無法比較
(2)在一個體積為1L的真空容器中,加入0.5mol CaCO3,T℃時,發(fā)生反應:CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g),測得c(CO2)=0.2mol/L.溫度不變,壓縮容積為0.5L,則c(CO2)的變化范圍為:0.2mol/L≤c(CO2)<0.4mol/L.
(3)已知CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol,285.8kJ/mol和283.0kJ/mol,工業(yè)上利用天然氣(主要成分是CH4)與CO2進行高溫重整制備CO和H2,寫出該反應的熱化學方程式:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3 kJ•mol -1
(4)氨硼烷(H3BNH3)一種具有潛在應用前景的氫存儲介質(zhì),吸收H2后的氨硼烷作電池負極材料(用MH表示),利用其產(chǎn)生的電能進行硫酸銅溶液的電解實驗,如圖所示.
①電池放電時,負極的電極反應式為MH+OH--e-═M+H2O
②若電流表的指針指向500mA,假設電流強度不變,當電解池中的Cu2+完全析出,理論上需要時間3.86×104s( 法拉第常數(shù)F=9.65×104C•mol-1

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7.能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是未來重要的能源物質(zhì)之一.
(1)合成甲醇的反應為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);△H
圖1表示某次合成實驗過程中甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度的關系曲線,則該反應的△H<0(填“>、<或=”) 

(2)若在230℃時,平衡常數(shù)K=1.若其它條件不變,將溫度升高到500℃時,達到平衡時,K<1 (填“>、<或=”)
(3)在某溫度下,向一個容積不變的密閉容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,達到平衡時CO的轉化率為90%,此時容器內(nèi)的壓強為開始時的0.55倍.
(4)利用甲醇燃料電池設計如圖2所示的裝置:則該裝置中Cu極為陽極;寫出b極的電極反應式CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O當銅片的質(zhì)量變化為12.8g時:a極上消耗的O2在標準狀況下的體積為2.24L.

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6.(1)人們常用催化劑來選擇反應進行的方向.如圖所示為一定條件下1mol CH3OH與O2發(fā)生反應時,生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應物O2(g)和生成物H2O(g)略去].
①在有催化劑作用下,CH3OH與O2反應主要生成HCHO(填“CO、CO2”或“HCHO”).2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=-470KJ•mol-1
②甲醇制取甲醛可用Ag作催化劑,含有AgCl會 影響Ag催化劑的活性.用氨水可以溶解除去其中的AgCl,寫出該反應的離子方程式:AgCl+2NH3•H2O=Ag(NH32++Cl-+2H2O或AgCl+2NH3=Ag(NH32++Cl-
(2)已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0CH3OH(g)△H=-a kJ•mol-1
①經(jīng)測定不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下:
溫度(℃)250300350
   K2.0410.2700.012
若某時刻、250℃測得該反應的反應物與生成物的濃度為c(CO)=0.4mol•L-1、c(H2)=0.4mol•L-1、c(CH3OH)=0.8mol•L-1,則此時v<v(填“>”、“<”或“=”).
②某溫度下,在體積固定的2L的密閉容器中將1mol CO和2mol H2混合,測得不同時刻的反應前后壓強關系如下:
時間(min)51015202530
壓強比(P/P0.980.900.800.700.700.70
則0~15min,用H2表示的平均反應速率為0.02 mol•( L•min)-1,達到平衡時CO的轉化率為45%.
(3)利用鈉堿循環(huán)法可除去SO2,消除SO2對環(huán)境的污染.吸收液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32-):n(HSO3-)變化關系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-91:91:11:91
pH8.27.26.2
根據(jù)上表判斷NaHSO3溶液顯酸性性.
②在NaHSO3溶液中離子濃度關系正確的是ac (填字母).
a.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-
b.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-
c.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+(OH-
d.c( Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-

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5.資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品.
(1)有科學家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關熱化學方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=-76.0kJ•mol-1
①上述反應中每生成1mol Fe3O4,轉移電子的物質(zhì)的量為2mol.
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g)△H=+113.4kJ•mol-1,則反應:
3FeO(s)+H2O (g)=Fe3O4 (s)+H2 (g)的△H=+18.7kJ•mol-1
(2)在一定條件下,二氧化碳轉化為甲烷的反應如下:CO2(g)+4H2 (g)?CH4 (g)+2H2O(g)
△H=Q kJ•mol-1,向一容積為 2L的恒容密閉容器中充人2molCO2和8mol H2,在 300℃時發(fā)生上述反應,達到平衡時,測得CH4的濃度為0.8mol•L-1,則300℃時上述反應的平衡常數(shù)K=25. 200℃時該反應的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應的Q< (填“>”或“<”)0.

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4.霧霾天氣嚴重影響人們的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一.消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法.可用活性炭還原法可以處理氮氧化物.某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應:C(s)+2NO(g)═N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ•mol-1.在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
 時間(min)

濃度(mol•L-1
01020304050
NO1.000.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36
0~10min內(nèi),CO2的平均反應速率v(CO2)=0.021mol/(L.min),反應進行到30min時,NO 的轉化率=60%.

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3.根據(jù)高中所學的化學反應原理解答下面的問題:
(1)下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學數(shù)據(jù):
反應Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0  kJ•mol-1
反應Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ•mol-1
寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的熱化學反應方程式:2CH3OH(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-75.6 kJ•mol-1
(2)工業(yè)合成甲醇的反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
①該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)如下表:
溫度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常數(shù)x的數(shù)值是B(填字母序號).
A.0  B.0.012
C.32.081  D.100
②若裝置乙為容積固定的密閉容器,不同時間段各物質(zhì)的濃度如下表:
c(CO)c(H2c(CH3OH)
0min0.8mol•L-11.6mol•L-10
2min0.6mol•L-1y0.2mol•L-1
4min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
6min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
反應從2min到4min之間,H2的平均反應速率為0.3 mol•L-1•min-1.反應達到平衡時CO的轉化率為62.5%.反應在第2min時改變了反應條件,改變的條件可能是AD(填字母序號).
A.使用催化劑        B.降低溫度         C.增加H2的濃度        D.升高溫度
(3)全釩液流儲能電池(VRB)廣泛應用于風能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的儲能系統(tǒng),電池反應為VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O,試推寫出放電時正極的電極反應式VO2++2H++e-=VO2++H2O.
(4)如圖2為某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤旱膒H,金屬陽離子濃度變化情況.據(jù)圖分析:該溫度下,溶度積常數(shù)的關系為:Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2](填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2濁液中滴入足量的Fe3+,振蕩后,白色沉淀會全部轉化為紅褐色沉淀,原因是濁液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,當加入Fe3+后與OH-生成更難溶解的Fe(OH)3,使平衡繼續(xù)向右移動,最后Mg(OH)2全部溶解轉化為紅棕色的Fe(OH)3

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2.(2015•江蘇鎮(zhèn)江高三期末•15)900℃時,向2.0L恒容密閉容器中充入0.40mol乙苯,發(fā)生反應:
C2H5(g)?CH=CH2(g)+H2(g)△H=akJ.mol-1.經(jīng)一段時間后達到平衡.反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:
時間/min010203040
n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3
n(苯乙烯)/mol0.000.10n10.200.20
下列說法正確的是( 。
A.反應在前20 min的平均速率為v(H2)=0.004mol•L-1•min-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時,c(乙苯)=0.08mol•L-1,則a<0
C.保持其他條件不變,向容器中充入不參與反應的水蒸氣作為稀釋劑,則乙苯的轉化率為50.0%
D.相同溫度下,起始時向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,達到平衡前v(正)>v(逆)

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科目: 來源: 題型:解答題

1.溴乙烷是一種重要的有機化工原料,其沸點為38.4℃.制備溴乙烷的一種方法是乙醇與氫溴酸反應.
(1)該反應的化學方程式是CH3CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O.
實際通常是用溴化鈉與一定濃度的硫酸和乙醇反應.某課外小組欲在實驗室制備溴乙烷的裝置如圖,實驗操作步驟如下:
①檢查裝置的氣密性;
②在圓底燒瓶中加入95%乙醇、80%硫酸,然后加入研細的溴化鈉粉末和幾粒碎瓷片;
③小心加熱,使其充分反應最終得到產(chǎn)物21.8g.
已知反應物的用量:0.3mol NaBr(s);0.25mol乙醇(密度為0.80g•mL-1);36mL硫酸.
請回答下列問題.
(2)A是冷凝管,起著冷凝回流乙醇的作用,則冷凝水從下口(填“上口”或“下口”)進.
(3)反應時若溫度過高,則有SO2生成,同時觀察到還有一種紅棕色氣體產(chǎn)生,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的化學方程式為2NaBr+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br2↑+SO2↑+2H2O+2Na2SO4.反應結束后,得到的粗產(chǎn)品呈棕黃色.為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),可選擇下列試劑中的b(填寫上正確選項的字母).
a、飽和食鹽水     b、稀氫氧化鈉溶液    c、乙醇    d、四氯化碳
(4)為了檢驗溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后④①③②(按實驗的操作順序選填下列序號).
①加熱   、诩尤階gNO3溶液  、奂尤胂∠跛崴峄  、芗尤隢aOH溶液
若溴乙烷的密度為ag/cm3,檢驗過程中用了bmL溴乙烷,得到cg沉淀,則溴乙烷的相對分子質(zhì)量M為$\frac{188ab}{c}$(列出計算式).
(5)本實驗制取溴乙烷的產(chǎn)率為80%.

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科目: 來源: 題型:解答題

20.已知2A2(g)+B2(g)?2C3(g)△H=-a kJ/mol(a>0),在一個有催化劑、固定容積的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃時充分反應達到平衡后C3的濃度為x mol•L-1,放出熱量b KJ.請回答下列問題.
(1)a>(填“>”、“=”或“<”)b.
(2)下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1<(填“>”、“<”或“=”)T2
T/KT1T2T3
K1.00×1072.54×1051.88×103
若在原來的容器中,只加入2mol C3,500℃時充分反應達到平衡后,吸收熱量c KJ,則C3的濃度=(填“>”、“=”或“<”)x mol•L-1,a、b、c之間滿足何種關系?a=b+c(用代數(shù)式表示).
(3)在相同條件下要得到2a KJ熱量,加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是D.
A.4mol A2和2mol B2 B.4mol A2、2mol B2和2mol C3
C.4mol A2和4mol B2 D.6mol A2和4mol B2
(4)能使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的是C.
A.及時分離出C3氣體            B.適當升高溫度
C.增大B2的濃度                D.選擇高效的催化劑
(5)若將上述容器改為恒壓容器(反應前體積相同),起始時加入2mol A2和1mol B2,500℃時充分反應達到平衡后,放出熱量d kJ,則d>(填“>”、“=”或“<”)b,理由是由于恒壓容器中壓強比恒容容器中的大,故反應物的轉化率較高,生成C3比恒容時多,則放出的熱量也多.
(6)在一定溫度下,向一個容積不變的容器中通入2mol A2和1mol B2及適量固體催化劑,使反應達到平衡.保持同一反應溫度,在相同容器中,將起始物質(zhì)改為4mol A2、2mol B2,則平衡時A2的轉化率變大(填“不變”、“變大”“變小”或“不能確定”).

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