题目内容

下列有关说法正确的是
A．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率但不能改变平衡转化率
B．氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能
C．在NH4HSO4溶液中由于NH4+的水解促进了水的电离，所以水的电离程度增大
D．在一密闭容器中发生2SO2+O22SO3反应，增大压强，平衡会正向移动，的值增大
A

试题分析：A、考查催化剂作用，正确；B、原电池能把化学能转化为电能，还同时转化为热能等其它形式的能，错误；C、NH4HSO4溶液完全电离产生H+，抑制水的电离，错误；D、增大压强，平衡会正向移动，但平衡常数不变，的值不变，错误。
练习册系列答案
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利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个原电池（正极材料用碳棒）．装置图______：
回答下列问题：
（1）该电池的负极材料是______，发生______反应（填“氧化”或“还原”），电极反应为：______电解质溶液是______；
（2）正极上出现的现象是______；
（3）若导线上转移电子1mol，则生成银______克．
下列有关说法正确的是
A．在潮湿的空气中，马口铁和白铁皮镀层受损后，铁都比受损前更容易生锈
B．CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) 室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
C．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3（g）ΔH＜0达到平衡后，升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2的值均大于零）：
H2(g) +Cl2(g)＝2HCl(g)   △H1＝-Q1 kJ·mol-1
H2(g) +Br2(g)＝2HBr(g)   △H2＝-Q2 kJ·mol-1      则△H1＜△H2
天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。
Ⅰ．在制备合成氨原料气H2中的应用
（1）甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)    ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g)  CO2(g) +4H2(g)   ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是        。
（2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率
（已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：

汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知：
① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是     。
② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是     。
（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作Kp），则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp=        。随温度的降低，该平衡常数      （填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：

（1）外电路电子流动方向：由  流向   （填字母）。
（2）空气极发生反应的离子方程式是    。
（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e?转移，有     g 精铜析出。
Ⅰ.电离平衡常数（用K表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时，有关物质的电离平衡常数如下表所示：
化学式
HF
H2CO3
HClO
电离平衡常数
（K）
7.2×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
 
（1）物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液：①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。
（2）25℃时，在20mL0.1mol·L—1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L—1NaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_______。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中，由水电离出的c(H+)相等
B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②点时，溶液中的c(F－)＝c(Na+)
D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(F－)<c(Na+)＝0.1mol·L—1
（3）已知25℃时，①HF(aq)+OH－(aq)＝F－(aq)+H2O(l)  ΔH＝-akJ·mol—1，
②H+(aq)+OH－(aq)＝H2O(l)        ΔH＝-bkJ·mol—1，
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
（4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与等物质的量的H2O反应得到HF和化合物A，则每生成1molHF转移_______mol电子。
Ⅱ.氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点–54.1℃，沸点69.1℃。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：
SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)  △H＝–97.3kJ·mol—1
（1）试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式：K=_________________；
（2）对上述反应，若要使化学平衡常数K增大，化学反应速率v正也增大，可采取的措施是_____（选填编号）。
a．降低温度                   b．移走SO2Cl2
c．增加反应物浓度             d．无法满足上述条件
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________（选填编号）。
a．υ(Cl 2)＝υ(SO2)               b．容器中气体压强不随时间而变化 
c．c(Cl 2) : c(SO2)＝1:1           d．容器中气体颜色不随时间两变化
（4）300℃时，体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2，达到平衡时容器中含SO2 7.616g。若在上述中的平衡体系中，再加入16.20g SO2Cl2，当再次达平衡时，容器中含SO2的质量范围是________________________。
氮元素的单质及其化合物的研究和应用在工农业生产中有着非常重要的地位。工业制硝酸的主要反应之一是
（1）如果将4mol NH3和5mol O2放入容器中，达到平衡时放出热量0.8akJ，则平衡时NH3的转化率为     。
（2）在一定条件下，容积固定的密闭容器中进行上述反应，NO的浓度与时间关系如图所示，则NO的a、b、c三点的反应速率v（a正）、v（b逆）、v（c正）的大小关系是         。

（3）t℃时，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度如下表：

①第2min到第4mim，反应速率v（O2）=            ；
②第2min时改变了条件，改变的条件可能是         （从所给选项中选择）；
A．降低温度B．增加了生成物C．减小压强 D．使用了高效催化剂
③在与第4min相同的温度下，若起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O（g）的浓度都为2moI/L，则该反应       （填“正反应方向进行”、“逆反应方向进行”、“不移动”）。
（4）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，在温度70—95℃时，工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2，尿素与NO、NO2三者等物质的量反应的化学方程式为         。
（5）目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：


则1mol甲烷直接将NO2还原为N2的烩变为____         。
有关说法正确的是
A．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0
B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ(H2)和氢气的平衡转化率均增大
D．水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应
（15分）工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨（N2H4）等。
（1）火箭常用N2H4作燃料，N2O4作氧化剂。已知：
N2（g） + 2O2（g）＝2NO2（g）                                   △H = +67．7 kJ·mol－1
N2H4（g） + O2（g）＝N2（g） + 2H2O（g）     △H =－534．0 kJ·mol－1
NO2（g）1/2N2O4（g）                                      △H =－26．35 kJ·mol－1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：                                  。
（2）联氨——空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20％～30％的氢氧化钾溶液。该电池放电时，正极的电极反应式为　　      。
（3）在300℃时，改变起始反应物中氢气的物质的量对反应N2（g） + 3H2（g） 2NH3（g） △H＜0的影响如图所示。

①请在图中画出400℃时对应的图像。
②在a、b、c三点中，H2 的转化率最高的是　　         （填字母）。
（4）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2             NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
若在标准状况下有NO、NO2的混合气体（不考虑N2O4）恰好与50mL 1．0 mol·L-1的Na2CO3溶液反应完全，且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（请写出计算过程）
（10分）(1) 氨是氮循环中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
（1）已知：H－H键能为436KJ·mol-1，N≡N键能为945 KJ·mol-1，N－H键能为391 KJ·mol-1。写出合成氨反应的热化学方程式：                               
（2）可逆反应N2 +3H22NH3 在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是   
①单位时问内生成n mo1 N2的同时生成3n mol H2
②单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1：3：2
④常温下，混合气体的密度不再改变的状态
⑤常温下，混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
（3）恒温下，往一个2L的密闭容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所：
时间/min
5
10
15
20
25
30
C(NH3)/mol·L-1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
     5min内，消耗N2的平均反应速率为     ；此条件下该反应的化学平衡常数K=        ；反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，化学平衡将向         （填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
（4）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂以天然石膏矿（主要成分CaSO4）为原料生产铵态氮肥(NH4)2SO4，（已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9）其工艺流程如下：

请写出制备(NH4)2SO4的反应方程式：                                 ；
并利用有关数据简述上述反应能发生的原因                                            

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