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1、选择题 反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数为K1;反应HI(g)
1/2H2(g)+1/2I2(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值( )
A.K1=2K2
B.K1=1/ K22
C.K1=K22
D.K1=1/2K2
参考答案:B
本题解析:K1=C(HI)2/C(H2)C(I2) K2=C(H2)0.5C(I2)0.5/C(HI) K1=1/K22
本题难度:一般
2、填空题 (14分)天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
(1)科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。

①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量 (选填“盐酸”或“硫酸”)。
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式 。
(3)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g) 。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示,则压强P1 P2(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在Y点:v(正) v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)天然气也可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为106,其核磁共振氢谱如图2,则X的结构简式为 。
参考答案:(1)CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O &
本题解析:
试题分析:(1) ①分析题给装置知,铜电极表面CO2转化为 CH4,电解质溶液呈酸性,利用氢离子和水平衡电荷和原子,电极反应式CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;②盐酸易挥发,为防止副反应的发生,可向装置中加入少量硫酸;(2)一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫和一水合氨,该反应的化学方程式2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓;(3)①根据CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g) 写出该反应的平衡常数表达式为K=c2(CO)·c2(H2)/ c(CO2)·c (CH4);②根据图像知,当温度相同时,压强为P1时甲烷的平衡转化率比压强为P2的高,说明平衡正向移动,该反应的正反应为气体物质的量增大的反应,改变的条件为减小压强,则压强P1小于P2(填“大于”或“小于”);压强为P2时,Y点CH4的转化率比平衡时低,,要想达到平衡状态,反应正向进行,v(正) 大于v(逆);(4)根据题给信息知,芳香烃X的相对分子质量为106,分子中含有2中氢原子,为对二甲苯,结构简式为
。
考点:考查电极方程式的书写,化学平衡及有机物结构式的确定。
本题难度:困难
3、填空题 (16分)
用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)
1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=-47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)
1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
(1)反应2 CaSO4(s)+7CO(g)
CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H= (用△H1△H2△H3表示)。
(2)反应①~③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18.结合各反应的△H,归纳lgK~T曲线变化规律:

a)
b)
(3)向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO,反应①于900 ºC达到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,计算CO的转化率(忽略副反应,结果保留2位有效数字)。
(4)为减少副产物,获得更纯净的CO2,可在初始燃料中适量加入 。
(5)以反应①中生成的CaS为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生成CaSO4,该反应的化学方程式为 ;在一定条件下CO2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为 。
参考答案:(1)4△H1+△H2+2△H3;
(2)a)、放热反
本题解析:
试题分析:(1)根据盖斯定律可得2 CaSO4(s)+7CO(g)
CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=①×4+②+③×2=4△H1+△H2+2△H3;
(2)由图像及反应的△H可知,a)、反应①③是放热反应,随温度升高,lgK降低;反应②是吸热反应,随温度升高,lgK增大;b)、从图像上看出反应②、③的曲线较陡,说明放出或吸收热量越大的反应,其lgK受温度影响越大;
(3)由图可知,反应①于900 ºC的lgK=2,则K=100, c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,平衡时c平衡(CO2)=100×8.0×10-5mol·L-1=8.0×10-3mol·L-1,根据反应1/4CaSO4(s)+CO(g)
1/4CaS(s)+CO2(g)可知,消耗CO的浓度是8.0×10-3mol·L-1,则开始时c(CO)=8.0×10-5mol·L-1+8.0×10-3mol·L-1=8.08×10-3mol·L-1,所以CO的转化率为8.0×10-3mol·L-1/8.08×10-3mol·L-1×100%=99%,;
(4)根据方程式可知,二氧化碳中含有气体杂质SO2,可在CO中加入适量的CO2,抑制二氧化硫的产生;
(5)CaS转化为CaSO4,从元素守恒的角度分析,CaS与氧气发生化合反应,原子的利用率100%,生成CaSO4,化学方程式为CaS+2O2
CaSO4,CO2与对二甲苯发生反应,所得产物中含有羧基,因为苯环的氢原子只有1种,所以产物的结构简式只有1种为
。
考点:考查盖斯定律的应用,对图像的分析,转化率的计算,化学方程式、结构简式的书写,物质的判断
本题难度:困难
4、选择题 某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s) △H>0 下列叙述正确的是
[???? ]
A. 加入少量W,逆反应速率增大
B. 当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C. 升高温度,平衡逆向移动
D. 平衡后加入X,上述反应的△H增大
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
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
l mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_______________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_______________________________。上述分解反应是一个可逆反应。温度Tl时,在密闭容器中加入0.80mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率al等于_____________;若反应温度由Tl升高到T2,平衡时PCl5的分解率为a2,a2_________ al(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是____________________________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3 = ________________,一步反应生成1mol PCl5的△H4
______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是:____________________________。
参考答案:(1)P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306
本题解析:
本题难度:一般