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1、选择题 氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可通过以下反应制得:
3SiO2+? 6C + 2N2
?Si3N4 + 6CO,有关说法不正确的是?( )
A.该反应的平衡常数表达式为
B.若增大压强,则上述平衡向逆反应方向移动
C.该反应中只有N2是氧化剂
D.该反应在高温下反应,△H一定大于零
参考答案:
D
本题解析:
该反应中SiO2、C、Si3N4均为固体,只有N2和CO为气体,且SiO2中元素的化合价没变。在高温下进行的反应,不一定是吸热反应。
本题难度:一般
2、简答题 (16分)I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(g)? △H=" -574" kJ·mol-l?
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)? △H=" -1160" kJ·mol-l
③H2O(g)=H2O(1)? △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式____?。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
(1)由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)-CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(a)与温度、压强的关系如图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K=____?;
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA?tC(填 “>”、“<”或“=”)。
(2)日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?
?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示(实线)。
①若改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变可能是?,曲线II对应的实验条件改变可能是____?。
②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。

III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图:电解池中两极材料均为碳棒,在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。

①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式?,投料时必须满足n(KOH):n(MnO2)?。
②阳极的电极反应为?。
③B物质是?(填化学式),可以循环使用的物质是?(填化学式)。
参考答案:28.(16分)Ⅰ、 CH4(g)+2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) +2H2O(l)? ⊿H=" -955" kJ·mol-1(2分)
Ⅱ、(1)①K="0.25" (2分)? ② > (1分)
(2)①升温(1分)增压(1分)(其他合理答案参照给分)
②如右图(2分)
Ⅲ、① 2MnO2 + O2 + 4KOH
2K2MnO4 + 2H2O(2分)
大于2 : 1 ?(1分)
② MnO42-?- e-?=? MnO4-?(2分)?
③ H2(1分)? KOH固体 (1分)
本题解析:Ⅰ:(1)将方程式(①+②+③×4)/2得CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O的方程式,故△H=(-574 -1160-44.0×4)/2= -955 kJ·mol-1;Ⅱ:(1)①A点时CO的转化率为50%,转化量为5mol,故平衡时CO、H2、CH3CH2OH、H2O的物质的量分别为5mol、10mol、2.5mol、2.5mol,平衡浓度分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,代入平衡常数表达式K=
=0.25;②C点的温度高,反应速率快,达到平衡所用的时间短;(2)①曲线Ⅰ和实线相比较,加快了反应速率,平衡向左移动了,故为升高温度;虚线Ⅱ和实线相比较,反应速率加快,平衡向右移动了,故为加压;②甲醇的物质的量从零开始逐渐增大,达到平衡状态时氢气消耗6mol,生成甲醇2mol,以后甲醇的物质的量不再发生变化了;Ⅲ①由题目信息可得通过二氧化锰和KOH、氧气在熔融条件下生成K2MnO4,结合原子守恒和氧化还原方程式的配平方法写出化学方程式;当KOH和二氧化锰之比为2:1时恰好完全反应,当在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4,需保持碱性环境,故两者物质的量之比大于2:1;②阳极MnO42-失去电子发生氧化反应生成MnO4- ,故为MnO42-?- e-?=? MnO4- ;③阴极氢离子得电子生成氢气,同时生成氢氧化钾,氢氧化钾可以循环使用。
本题难度:一般
3、选择题 已知反应A+3B
2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为1mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为
[? ]
A.0.5mol·L-1·min-1
B.1 mol·L-1·min-1
C.2 mol·L-1·min-1
D.3 mol·L-1·min-1
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:2NO2(g)
?N2O4 (g) ,下列说法中,能说明这一反应已经达到化学平衡状态的是
A.NO2、N2O4的浓度相等
B.NO2、N2O4在容器中共存
C.NO2、N2O4的浓度均不再变化
D.单位时间内消耗2 mol NO2,同时生成1 mol N2O4
参考答案:C
本题解析:A 错误,达到平衡时,各物质的浓度均不在变化,但各物质的浓度不一定相等。
B 错误,此反应是可逆反应,NO2、N2O4在容器中肯定共存,但不能表示达到平衡
C 正确。
D 错误,反应的方向是相同的,不能体现正、逆反应。
本题难度:简单
5、填空题 已知可逆反应:A(g)+B(g)
C(g)+D(g)?ΔH<0。请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(A)="1" mol/L,c(B)="2.4" mol/L,达到平衡时,A的转化率为60%,此时B的转化率为?。
(2)若反应温度降低,则B的转化率将?(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="4" mol·L-1,c(B)=" a" mol·L-1,达到平衡后c(C)="2" mol·L-1,则a=?。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="c(B)=b" mol/L,达到平衡后c(D)=?。(保留两位有效数字)
参考答案:(1)25%? (2)增大? (3)6? (4)0.41b mol/L
本题解析:(1)根据A的转化率可知,转化A的浓度为0.6 mol·L-1,转化B的浓度也为0.6 mol·L-1,B的转化率为0.6 mol·L-1/2.4 mol·L-1×100%=25%。
(2)因为正反应为放热反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大。
(3)根据平衡时C的浓度可知,达到平衡时A、B、C、D的物质的浓度分别为2 mol·L-1、(a-2) mol·L-1、2 mol·L-1、2 mol·L-1,根据(1)可知此温度下的平衡常数为K=(0.6×0.6)/(0.4×1.8)=0.5,所以2×2/[2×(a-2)]=0.5,解得a=6。
(4)设达到平衡后c(D)=x,
则? A(g)+B(g)
C(g)+D(g)
起始mol/L? b? b? 0? 0
平衡mol/L? b-x b-x? x? x
则K=
解得x≈0.41b mol/L
本题难度:一般