题目内容
【题目】Ⅰ.（1）真空碳热还原-氧化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)＝3AlCl(g)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
3AlCl(g)＝2Al(l)+AlCl3(g) △H=bkJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)＝2Al(l)+3CO(g)的△H=___kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)；
（2）已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H反应过程的能量变化如图所示，已知1molSO2(g)氧化为1molSO3放出99kJ的热量，请回答下列问题：
①图中A分别表示____；
②E的大小对该反应的反应热____(填“有”或“无”)影响；
③该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点____(填“升高”“降低”)。
Ⅱ.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。请回答下列问题：
（3）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：
ΔH＝＋88.6 kJ/mol
则M、N相比，较稳定的是___。
（4）已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6kJ/mol，CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－akJ/mol，则a__238.6(填“＞”“＜”或“＝”)。
【答案】a+b 反应物总能量 无 降低 M ＜
【解析】
（1）根据盖斯定律求解；
（2）焓变为生成物的总能量-反应物的总能量，催化剂对反应的焓变无影响，只影响反应的活化能；
（3）物质具有的能量越低越稳定；
（4）利用H2O(g)=H2O(l)放出热量进行求解。
（1）根据盖斯定律，上述两式相加即可得到Al2O3(s)+3C(s)＝2Al(l)+3CO(g)，则△H=(a+b)kJ·mol-1；
（2）①图中A为反应物的总能量；
②焓变为生成物的总能量-反应物的总能量，与E的大小无关；
③催化剂能够降低反应物的活化能即E的大小，则催化剂会使B点降低；
（3）有机物M经过太阳光光照可转化成N，焓变为+88kJ/mol，为吸热反应，则N具有的能量大于M，M较稳定；
（4）CH3OH(l)的燃烧热方程式为CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－238.6 kJ/mol，由于气态水的能量高于液态水的能量，即燃烧时产生气态水时释放的热量少，则a＜238.6。
【题目】CO2是一种温室气体，据科学家预测，到21世纪中叶，全球气温将升高1.5～4.5 ℃，地球气温的升高会引起海平面升高，对人类的生存环境产生巨大的影响。如何合理地利用CO2是摆在科学家面前的一个重大课题。回答下列问题：
（1）工业上利用高温、高压条件，可用CO2与NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该反应的化学方程式为___。
（2）一定条件下，不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示：
CO2的量 | NaOH溶液的量 | 放出的热量 | |
① | 22.0 g | 750 mL 1.0 mol·L－1 | x kJ |
② | 1.0 mol | 2.0 L 1.0 mol·L－1 | y kJ |
写出该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式： ___________________。
（3）在一定温度和催化剂作用下，可将CO2转化为燃料CH4，反应方程式为CO2(g)＋4H2(g) 
CH4(g)＋2H2O(g) ΔH。当300 ℃时，一定量的CO2和H2混合气体在容积为2 L的恒容密闭容器中发生上述反应，5 min后达到平衡，此时各物质的浓度如下表：
物质 | CO2(g) | H2(g) | CH4(g) | H2O(g) |
浓度/mol·L－1 | 0.2 | 0.8 | a | 1.6 |
则平衡时容器中甲烷的物质的量n(CH4)＝________。从反应开始到达到平衡时的化学反应速率v(CH4)＝__________。500 ℃时该反应的平衡常数K＝16，则该反应的ΔH__________(填“＞”“＜”)0。
（4）CO2还可用于生产甲醇，一定条件下，发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH。
①在容积为2 L的恒容密闭容器中，通入2 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，下列说法能够表明该可逆反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
a．消耗3 mol H2(g)时，有1 mol CH3OH(g)生成
b．转移3 mol电子时，反应的CO2为11.2 L(标准状况)
c．体系中气体的密度不变
d．水蒸气的体积分数保持不变
e．单位时间内生成H2(g)与生成H2O(g)的物质的量之比为3∶1
②用多孔石墨作电极，30% KOH溶液作电解质溶液，可设计如图甲所示的甲醇燃料电池，该电池的负极反应式为______________________________。若将该燃料电池与电解饱和食盐水的装置进行串联(如图)，当有0.12 mol 电子发生转移时，断开电源，将溶液冷却至室温，测得食盐溶液为120 mL，则此时乙装置中溶液的pH＝________(假设食盐水中有足量的NaCl，且Cl2完全逸出)。
【题目】某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂：30%H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体
（1）小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下
操作 | 现象 | |
甲 | 向I的锥形瓶中加入___，向I的____中加入30%H2O2溶液，连接I、Ⅲ，打开活塞 | I中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝 |
乙 | 向Ⅱ中加入KMnO4固体，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯 | Ⅲ中有气泡冒出，溶液不变蓝 |
丙 | 向Ⅱ中加入KMnO4固体，Ⅲ中加入适量0.1mol/LH2SO4溶液，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯 | Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝 |
（2）丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是____。
（3）对比乙、丙实验可知，O2与KI溶液发生反应的适宜条件是___。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是___。
（4）由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列_____(填字母)溶液，证明了白雾中含有H2O2。
A．酸性KMnO4 B．FeC12 C．Na2S D．品红
【题目】(1)已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39。常温下，某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为了得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，应加入___________(填氧化物的化学式)，调节溶液的pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢需及时清洗除去。清洗流程如下：
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ.放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ.向洗涤液中加入Na2SO3溶液；
Ⅳ.清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。
①用稀盐酸溶解碳酸钙的离子方程式是_____________________________。
②已知：25 ℃时有关物质的溶度积
物质 | CaCO3 | CaSO4 | Mg(OH)2 | MgCO3 |
Ksp | 2.8×10－9 | 9.1×10－6 | 1.8×10－11 | 6.8×10－6 |
根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程________________。（用溶解平衡表达式和必要的文字叙述加以说明）；在步骤Ⅰ浸泡过程中还会发生反应MgCO3(s)＋2OH－(aq)
Mg(OH)2(s)＋CO32-(aq)，该反应的平衡常数K＝________(保留两位有效数字)。
③步骤Ⅲ中，加入Na2SO3溶液的目的是_______________________________。
