1、计算题 高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
(1)从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体?(填化学式),会污染空气。100多年前,人们曾耗巨资改建高炉,结果尾气中的该物质含量并未减少。高炉炼铁的主要反应方程式为(设铁矿石用磁铁矿)?。
(2)已知:①4Fe(s) + 3O2=2Fe2O3(s) ?ΔH1
②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s)?ΔH2?
③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)?ΔH3?
则ΔH2= (用含上述ΔH的代数式表示)。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是铁的一种重要化合物,可用电解法制备,阳极材料为铁,其电解质溶液应选用_______ (填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4)溶液,原因是_____________,阳极反应式为_________________。
(4)某温度下,HX的电离平衡常数K为1×10-5。计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的? H+浓度。(平衡时HX的浓度以0.100mol/L计,水的电离忽略不计,写出计算过程。)
2、选择题 下列属于放热反应的是( )
A.铝和盐酸反应
B.焦炭和二氧化碳共热
C.石灰石的分解
D.氯化铵与氢氧化钡反应
3、选择题 下列热化学方程式书写正确的是
A.2SO2+O2
2SO3△H=-196.6kJ·mol-1
B.H2(g)+
O2(g)====H2O(l)△H=-285.8kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)△H=-571.6kJ
D.C(s)+O2(g)====CO2(g)△H=+393.5KJ·mol-1
4、填空题 (12分)氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是_______。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4 kJ。
③已知:

1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃
| 165
| 175
| 185
| 195
|
K
| 111.9
| 74.1
| 50.6
| 34.8
|
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______0。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是_______。

③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______。
5、选择题 认识不正确的是
A.对于反应2H2O2="=2H2O+O2↑," 加入MnO2或升高温度都能加快O2生成速率
B.制氧气平均速率0.01mol/L·min,要制取500mL氧气(密度1.28g/L)需时间4min
C.根据化学反应中的热效应将反应分为放热反应和吸热反应
D.氢氧燃料电池发电,比氢气直接在空气中燃烧能量转换率高
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1、计算题 高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
(1)从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体?(填化学式),会污染空气。100多年前,人们曾耗巨资改建高炉,结果尾气中的该物质含量并未减少。高炉炼铁的主要反应方程式为(设铁矿石用磁铁矿)?。
(2)已知:①4Fe(s) + 3O2=2Fe2O3(s) ?ΔH1
②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s)?ΔH2?
③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)?ΔH3?
则ΔH2= (用含上述ΔH的代数式表示)。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是铁的一种重要化合物,可用电解法制备,阳极材料为铁,其电解质溶液应选用_______ (填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4)溶液,原因是_____________,阳极反应式为_________________。
(4)某温度下,HX的电离平衡常数K为1×10-5。计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的? H+浓度。(平衡时HX的浓度以0.100mol/L计,水的电离忽略不计,写出计算过程。)
参考答案:(16分)
(1)CO(2分)? Fe3O4(s)+4CO(g)
3Fe(s)+4CO2(g) (写等号扣1分,不标状态不扣分)(2分)
(2)3ΔH1-4ΔH3?(2分)?
(3)NaOH(2分)?酸性条件会反应,KOH会引进K元素杂质(合理也给分)(2分)
Fe-6e-+ 8OH-= FeO42-+ 4H2O (2分)
(4) ?HX?
?X-?+? H+
初始浓度/ mol·L-1: 0.100? 0? 0
变化浓度/ mol·L-1:? a?a? a
平衡浓度/ mol·L-1: 0.100? a? a?(1分)
K=
=
=1×10-5?∴a≈1×10-3(1+1+1分)
(K的表达式正确得1分,算式正确得1分,计算结果正确得1分)。
本题解析:(1)高炉炼铁原理为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2,为了提高氧化铁的利用率及,一氧化碳一定过量,则尾气中含有的有毒气体是CO;产生上述现象的原因是高炉炼铁是可逆反应,则用磁铁矿为原料炼铁的原理为Fe3O4(s)+4CO(g)
3Fe(s)+4CO2(g);(2)为了约去Fe(s),观察3个热化学方程式,发现①×3—③×4=②,则②的焓变等于①的焓变×3—③的焓变×4,即ΔH2=3ΔH1-4ΔH3;(3)阳极的主要反应物和产物是铁和高铁酸根离子,即Fe→FeO42—;铁元素由0价升为+6价,升高总数为6,则失去6个电子,则Fe—6e—→FeO42—;由于铁单质与酸能直接反应,因此不能选择酸作电解质溶液,也不能用氢离子使左右电荷守恒,只能选碱作电解质溶液,但不能选择KOH,否则引入钾离子等杂质,根据电荷守恒,则Fe—6e—+ 8OH-→FeO42—;根据氢、氧原子个数守恒,则阳极反应式为Fe-6e-+ 8OH-= FeO42-+ 4H2O;(4)依题意,该反应体系中各组分(起始、变化、平衡)浓度可以推导,则
HX?
?X-?+? H+
初始浓度/ mol·L-1? 0.100? 0? 0
变化浓度/ mol·L-1?a?a? a
平衡浓度/ mol·L-1?0.100—a≈0.100? a?a
K=
=
=1×10-5?∴a≈1×10-3
本题难度:简单
2、选择题 下列属于放热反应的是( )
A.铝和盐酸反应
B.焦炭和二氧化碳共热
C.石灰石的分解
D.氯化铵与氢氧化钡反应
参考答案:A
本题解析:考查常见的放热反应和吸热反应。一般金属和水或酸反应,酸碱中和反应,一切燃烧,大多数化合反应和置换反应,缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应,铵盐和碱反应,碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应,所以答案选A。
本题难度:简单
3、选择题 下列热化学方程式书写正确的是
A.2SO2+O2
2SO3△H=-196.6kJ·mol-1
B.H2(g)+
O2(g)====H2O(l)△H=-285.8kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)△H=-571.6kJ
D.C(s)+O2(g)====CO2(g)△H=+393.5KJ·mol-1
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:一般
4、填空题 (12分)氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是_______。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4 kJ。
③已知:

1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃
| 165
| 175
| 185
| 195
|
K
| 111.9
| 74.1
| 50.6
| 34.8
|
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______0。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是_______。

③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______。
参考答案:(1)①
?
?
② <?③391
(2)① <?②c(NH3)增大,平衡正向移动?③32%
本题解析:(1)合成氨工业中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。根据定量关系可以得到①工业合成氨的热化学方程式是①
?
;由于该反应是可逆反应所以2 mol N2和6 mol H2完全反应理论上可以放出184.4 kJ热量,但是实际中得到的只能比184.4 kJ少所以②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q<184.4 kJ。
③已知:
?
所以由反应热的计算公式可得6 mol N-H键能—(1 mol N-N键能+3 mol H-H键能)=92.2kj
所以1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于391kJ。
(2)由该反应的平衡常数和温度关系
T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
?
可以看到温度越高,平衡向吸热方向移动,K越小,平衡向逆反应方向移动,即逆反应方向就是吸热方向所以正反应方向为放热反应,所以①焓变ΔH<0。
② 2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l)增加NH3的浓度,平衡会向正反应方向移动,所以CO2平衡转化率会增大?
2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l)
起始量物质的量:? 4x? x? 0? 0
变化量物质的量:? 2y? y? y? y
平衡量物质的量:? 4x-2y? x-y? y? y
CO2平衡转化率a=y/x=64%?
所以③上图中的B点处,NH3的平衡转化率=2y/4x=32%
点评:会用化学键计算反应热,会用三行式进行化学平衡的计算,能熟练运用化学平衡常数和温度的变化分析正逆反应的吸放热情况。“三行式”即:第一行表示的是物质开始反应的量,第二行表示的是物质反应的量,第三行表示的是物质反应后的量。
本题难度:一般
5、选择题 认识不正确的是
A.对于反应2H2O2="=2H2O+O2↑," 加入MnO2或升高温度都能加快O2生成速率
B.制氧气平均速率0.01mol/L·min,要制取500mL氧气(密度1.28g/L)需时间4min
C.根据化学反应中的热效应将反应分为放热反应和吸热反应
D.氢氧燃料电池发电,比氢气直接在空气中燃烧能量转换率高
参考答案:B
本题解析:选项B中不能去确定容器容积,所以不能计算氧气浓度,选项B不正确,其余选项都是正确的,答案选B。
本题难度:一般