题目内容

研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。
（1）图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器，内有可移动的隔板。一定温度（T）下，左室加入2 mol SO3，右室加入2 mol SO2和1 mol O2，在少量催化剂存在下分别发生反应：

左室：
右室：
反应达到平衡时，右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。

①ΔH2＝_______（含a的数学式表示）；反应的平衡常数K＝_________L·mol－1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________（填序号）。
A．隔板不再移动
B．左右两边SO2的物质的量相等
C．左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1
③达平衡时，左室反应吸收的热量为Q1kJ，右室反应吸收的热量为Q2kJ，则Q1、Q2满足的关系是_____________（填序号）。
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
（2）高温下，炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2（）。
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S参与反应，则转移电子的物质的量是_________mol。

（1）①-1.25a  kJ/mol      160
② AB    ③  C
（2）①Cu2S+2H2O2Cu+ 2SO2 + H2   ②6

试题分析：（1）①由图Ⅱ可以得出，反应物2molSO2平衡时为0.4mol，反应了1.6mol产生akJ的热量，故该反应的△H2=-2a/1.6=-1.25a  kJ/mol相同条件下，左右室反应为等效平衡，达到平衡后两边体积相等为2L，
K=c2(SO3)/ c2(SO2) c(O2)=0.82/(0.22×0.1)=160
②A、该反应方程式两边化学计量数和不等，平衡移动会导致气体体积变化，隔板不动，即说明反应达到平衡，正确；B、两边是等效平衡，平衡后完全相同，若不相等则没有达到平衡，正确；C、加入的量是比是2∶1，反应的量为比也是2∶1，所以任何时间左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1，错误。
③平衡状态时SO3的物质的量为1.6mol，显然左室反应的量少，吸收的热量比右室反应的放出的热量少，所以Q1＜Q2
（2）①该反应化学方程式为Cu2S+2H2O2Cu+ 2SO2 + H2   ②6
练习册系列答案
相关题目
(14分)CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。

①在通常状况下，金刚石和石墨中，      （填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为      kJ·mol－1。
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式：                                   。
（2）采用电化学法可将CO2转化为甲烷。试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时，该转化的电极反应方程式                   。
（3）CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g) 与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol－1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=－41.2kJ·mol－1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= －256.1kJ·mol－1。
则：2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=        。
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。

对上述流程的分析，下列说法正确的是        。
A．该流程至少包含4种形式的能量转化
B．装置X中阴极反应为：2H2O－4e－=4H++O2↑
C．合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D．流程设计体现了绿色化学思想
③如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。该电池负极的电极反应为                。
生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），试回答下列问题。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
则CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定条件下反应CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，且T2>T1， 则上述反应的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B处对应平衡常数（KA、KB）的大小关系为KA____       KB

（3）维持温度T2，将0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%,该反应在此温度下的平衡常数KB=____  ，下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是_    ___
a．容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的压强恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B点平衡基础上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O气体，使之在C点重新达平衡，此时测得CO有0.03mol，则a=____         。
工业碳酸钠（纯度约为98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl－和SO42—等杂质，提纯工艺线路如图所示：

Ⅰ．碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示：

Ⅱ．有关物质的溶度积如下
物质
CaCO3
MgCO3
Ca（0H）2
Mg（OH）2
Fe（OH）3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
4.68×10－6
5.61×10－12
2.64×10－39
 
回答下列问题：
（1）加入NaOH溶液时，反应的离子方程式为             。向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c（Mg2+）：c（Fe3+）=      。
（2）“母液”中除了含有Na+、CO32—外，还含有           等离子。
（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线进行循环使用。请你分析在实际工业生产中是否可行：       （填“可行”或“不可行”），并说明理由：            。
（4）已知：Na2CO3·10H2O（s）Na2CO3（s）+10H2O（g）="+532.36" kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O（s）Na2CO3·H2O（s）+9H2O（g）   ="+473.63" kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式：                             。
近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展。
（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H2，该反应的化学方程式为_________。
（2）合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示：

由图可知，合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。
（3）以CO2为原料也可以合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示：

则下列说法正确的是_________________(填字母)；
A．3min时反应达到平衡
B．0～10min时用H2表示的反应速率为0．225mol·-1·min-1
C．CO2的平衡转化率为25％
D．该温度时化学平衡常数为（mol/L）－2
②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器
容器1
容器2
容器3
反应物投入量（始态）
1molCO2、3molH2
0.5molCO2、1.5molH2
1molCH3OH、1molH2O
CH3OH的平衡浓度/mol?L-1
c1
c2
c3
平衡时体系压强/Pa
p1
p2
p3
 
则下列各量的大小关系为c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（4）近年来，甲醇燃料电池技术获得了新的突破，如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时，分别从b、c充入CH3OH、O2，回答下列问题：

①从d处排出的物质是___________，溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”)；
②电极M上发生的电极反应式为__________________________。
研究、、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
（1）可使等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：

写出CO（g）与反应生成的热化学方程式：________________。
（2）CO可制做燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入CO和空气，工作过程中，K+移向_______极(填“正”或“负”)，正极反应方程式为：___________________。
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷
酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料。
①该复合肥料可能的化学式为___________(写出一种即可)。
②若氨水与恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈________性(填“酸”或“碱”)。
常温下弱电解质的电离平衡常数如下：氨水

③向②中溶液中通入________气体可使溶液呈中性。(填“SO2”或NH3”)
此时溶液中________2（填“＞”“＜”或“＝”）
（4）可用强碱溶液吸产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO4溶液能将还原为NO，写出该过程中产生NO反应的离子方程式___________________________________。
SNCR－SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx），其流程如下：

（1）反应2NO＋2CO2CO2＋N2能够自发进行，则该反应的ΔH       0（填“＞”或“＜”）。
（2）SNCR－SCR流程中发生的主要反应有：
4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1627.2kJ?mol－1；
6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1807.0 kJ?mol－1；
6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2659.9 kJ?mol－1；
反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的ΔH＝          kJ?mol－1。
（3）NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。

①由图可以看出，脱硝工艺流程应在    （填“有氧”或“无氧”）条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是                                   。
（4）NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原，写出尿素与NO2反应的化学方程式：                         。
（5）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为                             。若生成1molY，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为       L。
合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：

 

 
容器

甲
乙
丙
反应物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
达到平衡的时间/min
 
5
8
平衡时N2的浓度/mol·L－1
c1
1.5
 
NH3的体积分数
ω1
 
ω3
混合气体密度/g·L－1
ρ1
ρ2
 
 
（1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
（2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=                            (用含c1的代数式表示)。
（3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：
a．2c1 > 1.5         b．2ρ1 = ρ2       c．ω3 = ω1 
II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸铵)  △H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)              △H2   
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第    步反应决定。
②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2            0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为                   （写化学式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol－1
则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                      。
沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445KJ热量，则下列热化学方程式正确的是(　　)
A．2 CH4 (g)+4O2(g)=2CO2(g) +4H2O(l)△H=+890KJ/mol
B．CH4 +2 O2=CO2+2H2O△H=-890KJ/mol
C．CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)△H=-890KJ/mol
D．1/2 CH4 (g)+O2(g)= 1/2CO2(g) +H2O(l)△H=-890KJ/mol

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