题目内容

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。有关化学反应的能量变化如下图所示。
反应①②③为_________反应（填“吸热”或“放热”）。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。

①                           ②                         ③
（2）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。
①某温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH3和1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为50%。该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。该温度下平衡常数K的计算结果为____________。
②为进一步提高CO2的平衡转化率，下列措施中能达到目的的是_____________

A．提高NH3的浓度B．增大压强
C．及时转移生成的尿素D．使用更高效的催化剂

（16分）（1）放热（2分）   CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)    ΔH=+161.1kJ?mol－1（4分）  
（化学方程式书写占2分，未配平不给分，未标注状态得1分；反应热计算占2分，漏“+”且数值正确，得1分）
（2）①K=c(H2O)/[c(CO2) ? c2(NH3)]（3分）100 L2?mol－2（3分，未写单位不扣分）
②AB（4分。漏选得2分；多选一个扣2分，扣完4分为止）

解析试题分析：（1）读图可知，①②③的反应物能量都高于生成物能量，所以三个反应都是放热反应；已知：①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)  △H1=－282kJ?mol－1，②1/2O2(g)+ H2(g)=H2O(g)  △H2=－241.8kJ?mol－1，③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H3=－846.3kJ?mol－1，观察可知，③—②×3—①能够约去2O2(g)、CO2(g)，根据盖斯定律可以得到的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)  ΔH=+161.1kJ?mol－1；（2）①已知可逆反应中氨气、二氧化碳、水都是气体，而尿素是纯液体，纯液体或固体物质不写入化学平衡常数表达式，由平衡常数定义式可得：K=c(H2O)/[ c2(NH3) ?c(CO2)]；根据三行浓度法，则：
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)
起始浓度/ mol?L－1              0.2     0.1                    0
变化浓度/ mol?L－1              0.1     0.05                  0.05
平衡浓度/ mol?L－1              0.1     0.05                  0.05
K=c(H2O)/[ c2(NH3) ?c(CO2)]=0.05mol?L－1÷(0.1mol?L－1)2÷(0.05mol?L－1)=100L2?mol－2
②提高氨气的浓度，增大一种反应物浓度，平衡右移，则另一种反应物的转化率增大，所以二氧化碳的平衡转化率增大，故A正确；制取尿素是气态物质体积减小的反应，增大压强平衡右移，则反应物的转化率均增大，故B正确；尿素是纯液体，及时转移生成的尿素，不能减小尿素的浓度，则平衡不移动，所以二氧化碳的平衡转化率不变，故C错误；催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，则反应物的转化率不变，故D错误。
考点：考查反应热、热化学方程式、盖斯定律、化学平衡常数及其计算、外界条件对化学平衡的影响。

练习册系列答案
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CO、NO、NO2、SO2等都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
（1）上述四种气体直接排入空气中会引起酸雨的有             。
（2）可用尿素还原（尿素中C元素的化合价为+4价），反应的方程式为：。当消耗掉12g尿素时，转移电子的物质的量是                           。
（3）SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术（除去烟气中的）,改流程中发生的主要反应有：

则反应         KJ/mol
（4）CO可用于合成甲醇，反应方程式为。在一容积可变的密闭容器中充有10mol CO和20molH2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，CO的平衡转化率（a）与温度(T)、压强（P）的关系如图所示。

则该反应是    0（填“>”或“<”）。若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为    L。
（5）工业上用氨水将来转化成都(NH4)2SO3，再氧化成(NH4)2SO4，(NH4)2SO4溶液中离子浓度大小顺序为                     ；已知25℃时，0.05mol/L(NH4)2SO4溶液的，则=           （用含a的代数式表示，已知的电离常数）。

已知下列热化学方程式：
①C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H1 ＝－393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H2 ＝－566.0 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 ＝－571.6 kJ·mol-1
通过计算（要有计算过程），写出1 mol C与液态H2O反应生成CO和H2的热化学方程式。

PM2.5（可入肺颗粒物）污染跟冬季燃煤密切相关，燃煤还同时排放大量的CO2、SO2和NOx
（1）最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。
①已知在常温常压下：
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ?H = －1275.6 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ?H = －566.0 kJ/mol     
H2O(g)=H2O(1) ?H = －44.0 kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________。
②以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图所示，该电池工作过程中O2应从______（填“c”或“b”）口通入，电池负极反应式为__________________。

③25℃时，将甲醇燃烧生成的足量CO2通入到浓度为0.lmol·L-1，NaOH溶液中，所得溶液的pH＝8，溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________________。
（2）已知在一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO（g）+NO2（g）＝N2O3（g），ΔH＜0若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图能说明tl时刻达到平衡状态的是____________。

（3）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.l0molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则v（O2）=__________，若继续通入0.20mo1SO2和0.lmolO2，则平衡____________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。
（4）在一定条件下，NO2可以被NH3还原为N2来消除NO2对环境造成的污染。25℃时，将NH3溶于水得l00mL 0.lmol·L－的氨水，测得pH=11，则该条件下NH3·H2O的电离平衡常数约为___________。

I．甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：
已知：CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1
CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2   
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   ΔH3
则2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 的反应热ΔH=____ ___（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
II．工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图：

图1（水碳比为3）                        图2（800℃）
（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是                            。
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。） 
III．某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为____                     ____。

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H1=－116 kJ·mol－1
（1）下列有关上述反应的说法正确的是________。
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b．一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c．保持容器体积不变，升高温度可提高CO的转化率
d．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产量
（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是          。
②利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K （写出计算过程）。
③在答题卡相应位置上画出：上述反应达到平衡后，减小体系压强至达到新的平衡过程中，正逆反应速率与时间的变化关系图并标注。

（3）已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=－283 kJ·mol－1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=－242 kJ·mol－1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为            。

50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:

(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是   。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是            。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值   (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量   (填“相等”或“不相等”)。所求中和热   (填“相等”或“不相等”),简述理由:             。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会   ,用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会   (均填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是

A．化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止

已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)ΔH＝－Q kJ·mol－1 (Q＞0)，下列说法正确的是

A．相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量
B．将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJ
C．增大压强或升高温度，该平衡都向逆反应方向移动
D．将一定量SO2(g)和O2(g)置于密闭容器中充分反应放热Q kJ，此时有2 mol SO2(g)被氧化

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