题目内容
能源是现代社会发展的支柱之一。
（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。
①下列反应中，属于放热反应的是___________（填序号）。
a. Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl混合搅拌
b. 高温煅烧石灰石
c. 铝与盐酸反应
②某同学进行如下图所示实验，测量稀盐酸与烧碱溶液中和反应的能量变化。实验表明：反应温度升高，由此判断该反应是_______（填“吸热”或“放热”）反应，其离子方程式是_______________。
（2）电能是现代社会应用最广泛的能源之一。
下图所示的原电池装置中，其负极是_____________________，正极上能够观察到的现象是____________________________，正极的电极反应式是_________________________。
原电池工作一段时间后，若消耗锌6.5g，则放出气体__________g。
（10分）（1）①c （1分） ②放热（1分） H++OH－＝H2O（2分）
（2）Zn（1分） 铜片表面产生无色气泡（1分） 2H++2e－＝H2↑（2分） 0.2（2分）
解析试题分析：（1）①金属和酸的反应是放热反应，因此选项c正确，a和b中反应均是吸热反应，答案选c。
②反应温度升高，由此判断该反应是放热反应，反应的离子方程式是H++OH－＝H2O。
（2）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。根据装置图可知，锌的金属性强于铜，所以锌是负极，失去电子，发生氧化反应。铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气，正极上能够观察到的现象是铜片表面产生无色气泡，其中正极电极反应式是2H++2e－＝H2↑。
考点：考查常见放热反应和吸热反应的判断；原电池的有关判断和应用
点评：该题是基础性试题的考查，也是高考中的常见考点，侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，注意相关知识的梳理和总结，难度不大。
从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：
。
（1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。
| A．使用催化剂 | B．适当提高氧气的浓度 |
| C．适当提高反应的温度 | D．适当降低反应的温度 |
（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。
【资料】①键能：拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。
②化学键的键能：
| 化学键 | H—H | O＝O | H—O |
键能 | 436 | 496 | 463 |
请填写下表：
| 化学键 | 填“吸收热量” 或“放出热量” | 能量变化 | |
| 拆开化学键 |  中的化学键 | _______________ | _______________ |
 中的化学键 | |||
| 形成化学键 |  键 | _______________ | _______________ |
| 总能量变化 | _______________ | _______________ | |
。其中，氢气在________（填“正”或“负”）极发生________反应（填“氧化”或“还原”）。电路中每转移0．2mol电子，标准状况下消耗H2的体积是________L。 
N2(g)＋CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T。C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
N2＋2CO2 ΔH<0研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。
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
CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：
| 物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
| 体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g) 的△H= 。（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
（3）以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式： 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为 。
工业上以NH3为原料经过一系列反应可以得到HNO3。
（1）工业上NH3的催化氧化反应方程式为 ；为了尽可能多地实现
向
的转化，请你提出一条可行性建议 。
（2）将工业废气NO与CO混合，经三元催化剂转化器处理如下：2CO+2NO
2CO2+N2。
已知：
CO(g)+ 
O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.0kJ·mol-1
三元催化剂转化器中发生反应的热化学方程式为 ；
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度部分数据记录如下：
| 时间/s | 0 | 2 | 3 | 4 |
| c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
 C(CO)/mol·L-1 | |  |  2.70×10-3 | |
①前2s内的平均反应速率v(CO)= ；
②在该温度下，反应的平衡常数K= ；
③假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高CO转化率的是
A．选用更有效的催化剂 B．恒容下充入Ar
C．适当降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2（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 。
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 。