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1、选择题 在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是
[? ]
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H=+725.8 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g)== 2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)== 2CO2(g)+4H2O(l) △H=-725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)== 2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1452 kJ/mol
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂.
(1)液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反应,已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为aKJ,试写出该反应的热化学方程式______.
(2)在实验室中,用N2H4?H2O与NaOH颗粒一起蒸馏,收集114~116℃的馏分即为无水肼.
①在蒸馏过程中不需要的仪器是______(填序号字母).
A.酒精灯 B.长直玻璃导管 C.锥形瓶D.冷凝管
E.牛角管(接液管) F.蒸馏烧瓶 G.酸式滴定管
②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是______.
(3)肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,可减缓锅炉锈蚀.若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为______g.
(4)磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO?Fe2O3.某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质).探究过程如下:
提出假设:假设1.黑色粉末是CuO;假设2.黑色粉末是Fe3O4;
假设3.______.
设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂.
①若假设1成立,则实验现象是______.
②若所得溶液显血红色,则假设______成立.
③为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生______的现象,则假设3成立.
有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显.
查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3?H2O═Cu(NH3)42++4H2O.
④为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生______现象;若产生______现象,则假设3成立.
参考答案:(1)N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) Q
1gaKJ
64g 64aKJ
所以该反应的热化学方程式为:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H1=-64a kJ?mol-1,
故答案为:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H1=-64a kJ?mol-1;
(2)蒸馏实验用到的仪器有:酒精灯,蒸馏烧瓶,温度计,冷凝器,长导管,牛角管,烧杯.
在蒸馏过程中不需要的仪器是长直玻璃导管、酸式滴定管;
除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是温度计;
故答案为:①BG; ②温度计;
(3)因Fe3O4可以写成FeO?Fe2O3,可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价,1个铁为+2价,所以由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子,则每生成1mol Fe3O4,转移电子的物质的量为1mol;
因由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子,1个N2H4(肼)转变成N2得到4个电子,根据电子得失守恒:n(Fe3O4)×1=n(N2H4)×4,所以n(N2H4)=0.25mol,则m(N2H4)=0.25mol×32g/mol=8g,
故答案为:8;
(4)该物质是黑色固体,也可能既含有CuO又含有Fe3O4黑色粉末,是CuO和Fe3O4的混合物;
故答案为:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物;
①硫酸与氧化铜发生反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,硫酸铜溶液显蓝色,若假设1成立,实验现象为:溶液显蓝色,
故答案为:溶液显蓝色;
②三价铁离子与KSCN试剂络合成红色络合物,所以如果所得溶液显血红色,证明加入硫酸后生成了三价铁离子,说明黑色物质中含有Fe3O4,所以假设2或3都有可能,
故答案为:2或3;
③铁粉与铜离子发生反应:2Cu2++Fe=3Fe2++Cu,所以如果产生红色物质,证明溶液中存在铜离子,则黑色固体中含有CuO
,故假设3正确;
故答案为:有红色固体析出;
④如果假设2成立,则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子,加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀;如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子,加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀;铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3?H2O═Cu(NH3)42++4H2O,盐酸变为深蓝色,
故答案为:红褐色沉淀;红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 “富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状。随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
4、填空题 (15分)能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是 。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
(3)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如下图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。

(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);
①该反应平衡常数表达式为K= 。
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。

(5)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是 。

参考答案:⑴①1(2分)②6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2(2分)
⑵2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) △H=-113.0 kJ/mol(2分) ⑶NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+(2分)
⑷①c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2) (2分) ②< (2分) ⑸Ⅲ(2分);T1(1分)
本题解析:(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化:
①标准状况下11.2L氧气的物质的量是0.5mol,则根据反应NO+O3=NO2+O2可知生成11.2 L O2时,消耗NO是0.5mol。氮元素的化合价从+2价升高到+4价,失去2个电子,所以转移电子的物质的量是0.5mol×2=1mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,根据原子守恒可知除了生成氮气外,还有CO2和水生成,所以反应的化学方程式是6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2。
(2)已知:①NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1,②2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知②—①×2即可得到NO和O2反应生成NO2的热化学方程式2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) △H=-113.0 kJ/mol。
(3)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,因此NO在负极通入失去电子转化为硝酸根,电极反应式是NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+。
(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);
①化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据方程式可知该反应平衡常数表达式为K=c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2)。
②根据图像可知在投料比相同的条件下,升高温度CO2的转化率降低,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,所以正反应是放热反应,即该反应的ΔH<0。
(5)随着反应的进行CO逐渐被消耗,含量逐渐降低,当达到平衡状态以后CO的含量最低。由于正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,所以CO的含量又逐渐增大。根据图像可知I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中CO最高的是Ⅲ,最低的是Ⅱ,这说明温度由T1到T2时CO的含量降低,反应向正反应方向进行,即I一定没有达到平衡状态。温度由T2到T3时CO的含量升高,说明反应向逆反应方向进行,所以Ⅲ一定是平衡状态,而Ⅱ可能是平衡状态,所以一定达到化学平衡状态的是Ⅲ。温度低有利于CO的转化,所以若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是T1。
考点:考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对平衡状态对影响和计算以及电极反应式等
本题难度:困难
5、选择题 热化学方程式C(s)+H2O(g)
?CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ/mol表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单