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1、填空题 (15分)氨是最重要的化工产品之一。
(1)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为?。
?
?
(2)CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为:[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)
[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H<0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是?。
(填写选项编号)
A.高温、高压 ?B.高温、低压? C.低温、低压? D.低温、高压
(3)用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g)?△H<0
某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40 s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为_________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若反应延续至70s,保持其它条件不变情况下,请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。

(4)将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质
| H2CO3
| NH3·H2O
|
电离平衡常数
| Ka1=4.30×10-7?Ka2=5.61×10-11
| 1.77×10-5
|
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你认为该溶液呈?性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是?。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中正确的是?。
A.c (NH4+)>c (CO32-)>c (HCO3-)>c (NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c (NH4+)+ c (NH3·H2O)=2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)
参考答案:(15分)(1)CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=+161.1 kJ·mol-1(2分) (2)B(2分)
(3)2500(2分);
(说明:曲线的转折点在横坐标40之前,纵坐标必需在20的线上)(3分,画出纵坐标为20的直线给2分、画出曲线转折点在横坐标40之前给1分)
(4)① 碱?(1分);由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性(2分)?② A、C、D(3分)
本题解析:(1)根据图像可知热化学方程式,①、CH4(g)+2O2(g)
2H2O(g)+CO2(g)?△H=-846.3kJ/mol,②、CO(g)+
O2(g)
CO2(g) △H=+282kJ/mol,③、H2(g)+
O2(g)
H2O(g) △H=-241.8kJ/mol,则根据盖斯定律可知①-②-③×3即得到热化学方程式CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g),所以该反应的反应热△H=-846.3kJ/mol+282kJ/mol+241.8kJ/mol×3=+161.1 kJ/mol。
(2)根据方程式可知该反应是体积减小的、放热的可逆反应,所以要恢复其吸收CO的能力以供循环使用,应该使平衡向逆反应方向移动,所以再生的适宜条件是高温、低压,答案选B。
(3)?2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g)
起始浓度(mol/L)? 0.04? 0.02? 0? 0
转化浓度(mol/L)? 0.02? 0.01? 0.01? 0.01
平衡浓度(mol/L)0.02? 0.01? 0.01? 0.01
所以该温度下平衡常数K=
?=
?=2500。
由于催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,但不能改变平衡状态,据此可以作图。
(4)①根据表来源:91 考试网中数据可知,NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,因此溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液呈碱性。
②A、由于CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液显碱性,则水解程度都是很小的,所以c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O),A正确;B、根据电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),B不正确;C、根据物料守恒可知c(CO32-) + c(HCO3-) +c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,C正确;D、碳氧根据物料守恒可知c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=2c(CO32-) + 2c(HCO3-) +2c(H2CO3),D正确,答案选ACD。
本题难度:一般
2、选择题 已知下列热化学方程式:
① Fe2O3(s) + 3CO(g) =" 2Fe(s)" + 3CO2(g)?△H= -25kJ·mol-1
② 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g)?△H=" -" 47kJ·mol-1
则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是(? )
A.Fe3O4 + 4CO =" 3Fe" + 4CO2△H= -14kJ·mol-1
B.Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -22kJ·mol-1
C.Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= +14kJ·mol-1
D.Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -14kJ·mol-1
参考答案:D
本题解析:由盖斯定律,①×3/2? -②/2即可;故△H= -14kJ·mol-1
本题难度:一般
3、填空题 热力学原理与结构原理是无机化学两大基本原理,在一个反应中可能涉及几个过程,如钠在氯气中燃烧过程可以设计成以下一个五步完成的热循环图:

上述能量循环图中,五个过程中的焓变都有一个专用名称,请写出a、b、c、d名称:
a、______,b、______,c、______,d、______.
参考答案:(1)a表示钠单质变为气态原子的反应热,这就是金属的升华焓;故答案为:升华焓;
(2)b表示气态电中性基态钠原子失去一个电子,转化为气态基态正离子所需要的最低能量,这就是第一电离能,故答案为:第一电离能;
(3)c表示将1mol氯气拆开为2个气态中性氯原子所需要的能量,这就是键能,故答案为:Cl-Cl键键能;
(4)d表示1mol氯化钠中的氯离子、钠离子从相互分离的气态结合成离子晶体氯化钠时所放出的能量,这就是晶格能
,故答案为:晶格能;
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 已知C(石墨)→C(金刚石),ΔH=+119KJ/mol,则可判断
[? ]
A.金刚石比石墨稳定
B.一样稳定
C.石墨比金刚石稳定
D.无法判断
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1?mol产物的数据)。?

根据上图回答下列问题:
(1)PCl3分解成P(s)和Cl2(g)的热化学方程式是______________________。
(2)P和Cl2分两步反应生成1?mol?PCl5的△H1=_______________,与P和Cl2一步反应生成1?mol?PCl5的△H2的关系是:△H2__________△H1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
参考答案:(1)2PCl3?(g)?=?3?Cl2?(g)+?2P(s)?ΔH=+612?kJ·mol-1
(2)-399?kJ·mol-1 ;等于
本题解析:
本题难度:一般