题目内容
)含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
（1）SO2可用于工业生产SO3。
①在一定条件下，每生成8g SO3气体，放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为__________________
②在500℃，催化剂存在的条件下，向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入2 mol SO2和1 mol O2。甲保持压强不变，乙保持容积不变，充分反应后均达到平衡。
I．平衡时，两容器中SO3体积分数的关系为：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
II．若乙在t1 min时达到平衡，此时测得容器乙中SO2的转化率为90%，则该反应的平衡常数为_______；保持温度不变，t2 min时再向该容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3，t3 min时达到新平衡。请在下图中画出t2~t4min内正逆反应速率的变化曲线（曲线上必须标明V正、 V逆）
（2）硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O )在制革、医药等领域均有广泛用途。4.92g硫酸镁晶体受热脱水过程的热重曲线（固体质量随温度变化的曲线）如右图所示。
①固体M的化学式为__________。
②硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为_________个阶段。
③N转化成P时，同时生成另一种氧化物，该反应的化学方程式为_________。
（1）① 2SO2(g) + O2(g) =" 2" SO3(g) △H =" -196.6" kJ/mol
②I．＞ II．810 L/mol 
（2）① MgSO4·H2O ② 2 ③ MgSO4
MgO+SO3↑
解析试题分析：（1）①写出化学方程式，反应热为
=196.6kJ·mol-1。
②I．生成SO3的反应是气体体积减小的反应，恒压条件相当于在恒容条件的基础上再增大压强，因此甲的转化率高，生成的SO3多。
II．根据题意，有 2SO2 + O2 =" 2" SO3
初始量/mol： 2 1 0
变化量/mol： 2×90% 1×90% 2×90%
平衡量/mol： 0.2 0.1 1.8
=810
在该反应条件下，充入1molSO3，与原平衡是等效平衡，充入1molSO2则平衡正向移动，因此作图时注意，平衡正向移动则正反应速率大于逆反应速率，且在原平衡的基础上各物质的浓度都增大。
（2）①4.92g MgSO4·7H2O的物质的量为0.02mol，则M的相对分子质量为
，因此M的分子式为MgSO4·H2O。
②根据①可知，第一阶段失去6个结晶水，还剩余1个，只需要一个阶段，因此共有2个阶段。
③根据题意，M到N失去所有结晶水，N阶段物质为MgSO4，接下来为MgSO4分解，根据题中数据，Mg的物质的量为0.02mol，则P阶段的物质的相对分子质量为0.8g÷0.02mol=40g/mol，即分解产物为MgO，根据原子守恒，另一氧化物为SO3。
考点：考查热化学方程式书写，等效平衡，平衡常数计算，影响化学平衡的因素，化学平衡图像，图像分析，实验数据处理等。
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。
（1）根据右下能量变化示意图：
写出CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g) 
2NH3 (g) ΔH<0，
其平衡常数K与温度T的关系如下表，试判断K1 K2（填“>”、“=”或“<”）
| T /K | 298 | 398 |
| 平衡常数K | K1 | K2 |
（3）下列各项能说明该反应达到平衡状态的是 （填字母序号）
a． v(H2)正="3" v(N2)逆
b． 容器内压强保持不变
c． 容器中混合气体的密度保持不变
d.： N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
（4）氨气极易溶于水,常用下图实验来验证,在标准状况下,烧瓶中的氨水使酚酞变红。
请回答：
①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因 。
②250C时，将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7，测该混合溶液中c(Cl-)与c(NH4+)关系为 （填字母序号）
a．c(Cl-)﹥c(NH4+) b．c(Cl-)﹦c(NH4+)
c． c(Cl-)﹤c(NH4+) d.无法判断
（15分）
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．请回答下列与甲醇有关的问题．
（1）甲醇分子是____分子（填“极性”或“非极性”）．
（2）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H=-86.6kJ/mol，在T℃时，往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2：，反应达到平衡时，容器内的压强是开始时的3/5．
①达到平衡时，CO的转化率为 。
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____ 。
A． | B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
| C．容器内的压强保持不变 | D．混合气体的密度保持不变 |
（3）已知在常温常压下：
（4）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为____
②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．
电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上收集到氧气的质量为 。
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝ +489.0 kJ/mol
C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO。PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为 ；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池。
①负极电极反应式是： ；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 （填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+＋2e－＝H2↑
（3）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
| H2O | CO | CO2 | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
| 3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
①该反应的正反应为 （填“吸”或“放”）热反应；
②实验2中，平衡常数K＝ ；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 （答一种情况即可）；
（4）将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序 。
为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究。
（1）①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出②中反应的化学方程式__________________________。
（2）如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水，该烃是 （填序号）。
| A．烷烃 | B．烯烃 | C．炔烃 | D．苯的同系物 |
CH3OH(g)+H2O(g) △H=－49.0 kJ/mol。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡，v(H2)= ；氢气的转化率= ；能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有__________________________________________________。
（3）如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：
CH4 (g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1="―890.3" kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l) △H2=－285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是____________________。
（4）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下表。
| 溶解度（S）/g | 溶度积（Ksp） | ||
| Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 |
| 0.16 | 3.89 | 2.9×10－9 | 2.6×10－9 |
（说明：Ksp越小，表示该物质在水溶液中越易沉淀）
吸收CO2最合适的试剂是 (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定 。
I．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s) + 3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) △H
（1）已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨)="2Fe(s)" + 3CO(g) △H1
②C(石墨）+ CO2(g) = 2CO(g) △H2
则△H___________________(用含△H1 、△H2的代数式表示)。
（2）高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=____________________________。
（3）在某温度时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
| | Fe2O3 | CO | Fe | CO2 |
| 甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 乙/mol | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为_______________________。
②下列说法正确的是____________________(填编号）。
A．若容器压强恒定，反应达到平衡状态
B．若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态
C．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
D．增加Fe2O3就能提高CO的转化率
II．纳米MgO可用尿素与氯化镁合成。某小组研究该反应在温度为378～398K时的反应时间、反应物配比等因素对其产率的影响。请完成以下实验设计表：
| 编号 | 温度/K | 反应时间/h | 反应物物质的量配比 | 实验目的 |
| ① | 378 | 4 | 3∶1 | 实验②和④探究________ ______________________ 实验②和__________探究 反应时间对产率的影响。 |
| ② | 378 | 4 | 4∶1 | |
| ③ | 378 | 3 | _______ | |
| ④ | 398 | 4 | 4∶1 |
下图为温度对纳米MgO产率（曲线a）和粒径(曲线b)的影响，请归纳出温度对纳米MgO制备的影响规律（写出一条）：
___________________________________________。
除去杂质后的水煤气主要含H2、CO，是理想的合成甲醇的原料气。
（1）生产水煤气过程中有以下反应：①C(s)+CO2(g)
2CO(g) △H1；
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2；③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H3；
上述反应△H3与△H1、△H2之间的关系为 。
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：2CH4(g)＋3O2(g)
4CO(g)＋4H2O(g) △H=－1038kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）：
①X在750℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在600℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在440℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是 ；
（3）请在答题卡中，画出（2）中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
（4）合成气合成甲醇的主要反应是：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=－90.8kJ·mol－1，T℃下此反应的平衡常数为160。
此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：
| 物质 | H2 | CO | CH3OH |
| 浓度/（mol·L－1） | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
①该时间段内平均反应速率v(H2)= 。
②比较此时正、逆反应速率的大小：v(正) v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是 。
某实验小组用0.5mol/LNaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液反应进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.5mol/LNaOH溶液。
（1）若实验中大约要使用245mlNaOH溶液，至少需要称量NaOH固体 g。
（2）从下列仪器中选择称量NaOH固体所需的仪器（填字母） 。
a．托盘天平（带砝码）b.小纸片c.小烧杯d.坩埚钳 e.玻璃棒 f.药匙 g.量筒
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示：
（1）写出该反应的用中和热表示的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol) 。
(2)取50mlNaOH溶液和30ml硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。
①请填写表中的空白：
| 温度 实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度 t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
| H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
| 1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
| 2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
| 3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
| 4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
②近似认为0.5mol/LNaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液的密度都是1g/ml,中和后生成溶液的比热容
C＝4.18J/(g.℃)。则中和热△H＝ （取小数点后一位）。
③上述实验结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母） 。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯
d.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
一定条件下密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)，能说明该反应达到化学平衡状态的是 （ ）
| A．N2、H2、NH3的浓度相等 |
| B．N2、H2、NH3的浓度不再变化 |
| C．N2、H2、NH3在密闭容器中共存 |
| D．反应停止，正、逆反应速率都等于零 |