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1、填空题 研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2+ 8NH3
7N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。

参考答案:(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3
本题解析:
试题分析:(1)二氧化氮与水反应的方程式为3NO2+H2O=NO+2HNO3;在6NO2+ 8NH3
7N2+12 H2O反应中,每消耗6mol二氧化氮,转移电子24mol电子,当转移1.2 mol电子时,消耗二氧化氮0.3mol标准状况下的体积是6.72L
(2)根据盖斯定律得:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1 (1)
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH="-113.0" kJ·mol-1 (2)
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH可由[(1)-(2)] ÷2得到ΔH="-41.8" kJ·mol-1;
该反应的特点是反应前后气体体积无变化的可逆反应,a、气体的压强始终不变,不能作为平衡到达的标志,错误;b、随着反应的进行气体的颜色逐渐变浅,达平衡时,气体颜色不再变化,正确;c、SO3和NO的体积比在反应的过程中始终不变,不能作为平衡到达的标志,错误;d、对逆反应而言,每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2,不能作为平衡到达的标志,错误;答案选b。
设达平衡时SO3、NO的浓度为x,则消耗NO2、SO2的浓度也为x,剩余NO2、SO2的浓度为1-x、2-x,所以(1-x)/(2-x)=1:6,解得x=0.8,所以平衡常数K=0.82/0.2×1.2=8/3
(3)由图知,随温度升高CO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动。正反应为放热反应,ΔH<0,
实际生产时,选择1.3×104kPa的理由是在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增大压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加
考点:考查化学方程式的书写,盖斯定律的应用,平衡状态的判断,平衡常数的计算及解决分析图像的能力
本题难度:困难
2、简答题 (14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:

(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为 91EXAm.org0; 。
(2)某温度下,向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为
,则此温度下该反应的平衡常数K= ,CH4的转化率为 。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:


①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 (填“3.5× 106 Pa” “4.O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是 。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:

①通入a气体的电极是电池的 (填“正”或“负”)极,其电极反应式为 .
②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为 (忽略溶液的体积变化)。
参考答案:(1)2CH4(g)+02(g)?2CH3OH(g)△H=-
本题解析:
试题分析:(1)由盖斯定律知(i)×2+(ii)×2+(iii)得2CH4(g)+02(g)?2CH3OH(g)其△H=(+247.3kJ/mol)×2+(-90.1 kJ/mol)×2+(-566.0 kJ/mol)="-251.6" kJ/mol(2)利用三行式:设反应消耗CH4物质的量为n
CH4(g)+C02(g)?2CO(g)+2H2(g)
起始n/mol 6 6 0 0
变化n/mol n n 2n 2n
平衡n/mol 6-n 6-n 2n 2n
由题意得:2n/(12+2n)="1/4" 解得n=2mol
K=(12×12)/(1×1)=1
CO转化率为(2/6)×100%=33.3%(3)①由图可知, 3.5× 106 Pa 到4.O×106 Pa 之间甲醇转化率提高最明显,且4.0×106Pa时甲醇转化率已经较高,故工业制取甲酸甲酯选择的压强为4.0×106Pa。②图像中80℃时速率大且高于80℃时速率变化不明显,又因为该反应为放热反应升温不利反应正向进行,所以实际采用的温度是80℃。(4)①由DMFC的工作原理图示,根据电子流动方向判断a为负极通入的为甲醇。电极反应方程式为:CH3OH-6e-+2H2O=CO2+6H+②惰性电极电解O.5 L饱和食盐水,两极共生成气体0.05mol即氢气、氯气各0.025mol由反应2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-可得C(OH-)=0.05mol/0.5L=0.1mol/L所以PH=13
考点:理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。 了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
点评:本题考查热化学方程式的书写及盖斯定律的应用、化学平衡常数的求算、利用影响化学反应速率与化学平衡的因素控制化学反应的进行,电化学方程式的书写有简单计算,考查对知识理解能力与综合运用能力。
本题难度:困难
3、选择题 下列热化学方程式中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为-890.3kJ?mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ?mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),
放热19.3kJ,其热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-38.6kJ?mol-1
C.1gH2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ热量,表示该反应的热化学方程式正确的为:
H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)△H=-142.9kJ?mol-1
D.已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:
C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.51kJ?mol-1
C(金刚石)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.41kJ?mol-1
表示石墨转化为金刚石的热化学方程式为:C(石墨)═C(金刚石)△H=+1.9kJ?mol-1
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是[???? ]
A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热
19.3kJ,其热化学方程式为:
?△H=-38.6kJ·mol-1
C.氯化镁溶液与氨水反应:
D.氧化铝溶于NaOH溶液:Al2O3 + 2OH- =2AlO2- + H2O
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同? ,原因是
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式: 。
参考答案:(1)吸热
(2)相同 一个化学反应的反应热仅与反应始
本题解析:(1)E1<E2,甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。
(2)反应热与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关,故反应热相同。
本题难度:一般