题目内容

（13分）由方铅矿（PbS）制备Pb和PbO2的方法如下：

PbO与焦炭煅烧时可能会发生如下反应：
PbO(s)＋C(s)＝Pb(s)＋CO(g)     ΔH＝＋108.5 kJ·mol—1      ①
PbO(s)＋CO(g)＝Pb(s)＋CO2(g)   ΔH＝－64 kJ·mol—1        ②
（1）已知Pb与O2反应的热化学方程式为：2Pb(s)＋O2(g)＝2PbO(s)  ΔH＝－438 kJ·mol—1
则C完全燃烧的热化学方程式为     。
（2）能提高反应②中PbO转化率的措施有     （填字母）。
a．升高温度        b．增大压强        c．加入焦炭        d．加入催化剂
（3）制备过程中会产生SO2、NO、CO等有毒气体，可将它们按一定比例混合在一定条件下反应得到S、N2和CO2。若SO2与NO的体积比为1∶2，该反应的化学方程式为       。
（4）水溶液中铅的存在形态有多种，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示：

pH＝6.5时，Pb2＋水解的离子方程式为     ；加入NaClO制备PbO2之前需先用NaOH调节溶液pH至12.5，理由是     。
（1）C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol—1  （2）c
（3）SO2＋2NO＋4COS＋N2＋4CO2
（4）Pb2＋＋H2OPb(OH)＋＋H＋  此时Pb(OH)3－含量最高
（第（4）题每空2分，其余每空3分，共13分）
（1）根据盖斯定律可知，①＋②＋③即得到C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ，所以反应热ΔH＝＋108.5 kJ·mol—1―64 kJ·mol—1―438 kJ·mol—1＝－393.5 kJ·mol—1。
（2）正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，转化率降低；反应前后体积不变，改变压强平衡不移动；催化剂不能影响平衡状态；加入焦炭，能消耗CO2，降低CO2浓度，平衡向正反应方向移动，转化率增大，答案选c。
（3）根据化合价的变化可知，SO2和CO是还原剂，NO是氧化剂，所以根据电子的得失守恒可知，反应的方程式是SO2＋2NO＋4COS＋N2＋4CO2。
（4）根据图像可知，pH＝6.5时，水解产物是Pb(OH)＋，所以水解方程式是Pb2＋＋H2OPb(OH)＋＋H＋；根据图像可知，此时溶液中Pb(OH)3－含量最高，反应易于发生。
练习册系列答案
相关题目
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
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）
（14分）1773年，伊莱尔·罗埃尔（Hilaire Rouelle）发现尿素。1828年，弗里德里希·维勒首次使用无机物质氰酸钾[KCNO]与硫酸铵人工合成了尿素[CO(NH2)2]。
（1）维勒合成尿素的化学反应方程式为                       。
（2）工业上尿素是由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为                      当氨碳比的转化率随时间的变化关系如图1所示。
①A点速率v逆（CO2）      点速率为V正（CO2）（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH3的平衡转化率为                   。

（3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2。
①电源的负极为         （填“A”或“B”）。
②阴极室中发生的电极反应式为               
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将       (填“增大”、“减小”、“不变”)若两极共收集到气体11.2L（标准状况），则除去的尿素为       g（忽略气体的溶解）。
低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500
850
平衡常数
9.94
9
1
请回答下列问题：
（1）上述正反应方向是      反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O（g）发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如下图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝______ mol/(L·min)。
t1℃时物质浓度（mol/L）的变化

时 间（min）
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
 
6
0.096
0.266
0.104
 
(3) t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3 min～4 min之间反应处于_____状态；C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是____(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是______(单选)。
A．增加水蒸气       B．降低温度    C．使用催化剂      D．增加氢气浓度
（4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为：           。
（5）若在850℃进行，设起始时CO和H2O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO转化率为Y，试推导Y随X变化的函数关系式为                   。
(6) 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。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：
________________________________________________________。
(10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I： CO(g)＋2H2(g)   CH3OH(g) ΔH1
反应II：CO2(g)＋3H2(g)   CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是         （填“I”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中数据判断ΔH1       0（填“＞”、“＝”或“＜”）。     
③某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2mol／L，则CO的转化率为          。
（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

① 该电池正极的电极反应为                          。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为                                                    。
（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                                            
已知反应2A(g)=B(s)+C(g)的ΔH为正值 ,设ΔH和ΔS不随温度而变，下列正确的是
A．该反应熵值增大，故能自发进行
B．高温下能自发进行
C．低温下不能自发变化，高温下能自发变化
D．任何温度下都不能自发变化

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