题目内容

为保护环境并缓解能源危机,专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想,转化关系如图所示。

已知:
(1)过程Ⅰ可用如下反应表示:①2CO22CO+O2
②2H2O(g)2H2+O2
③2N2+6H2O4NH3+3O2
④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
⑤2CO+4H2O________+3O2
(2)25 ℃时,a g CH4完全燃烧释放出b kJ热量。下列说法不正确的是(  )。

A.过程Ⅰ是将太阳能转化成化学能
B.反应⑤的另一种产物为CH4
C.ΔH1=-ΔH2
D.表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-16b kJ·mol-1

练习册系列答案
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(1)已知:
①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol1
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7 kJ·mol1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________

(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B(如上图所示)。
①根据图判断该反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”);
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(选填序号)。
A.升高温度      B.增大反应物的浓度   C.降低温度  D.使用催化剂
(3)1000 ℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)
该反应的平衡常数表达式为________________________________;
已知K1000 <K1200 ,若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下,如果取0.1 mol·L1 HA溶液与0.1 mol·L1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH浓度与0.1 mol·L1 NaOH溶液中由水电离出的OH浓度之比为________;
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“=”);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)________。
a.NH4HCO3  b.NH4A       c.(NH4)2CO3  d.NH4Cl

新的《环境空气质量标准》将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因________________________________________
(2)汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;该反应的ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中,在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。

①计算产物N2在6~9 min时的平均反应速率v(N2)=________mol·L-1·min-1
②第12 min时改变的反应条件为________(填“升温”或“降温”);
③计算反应在第24 min时的平衡常数K=________。若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.060 mol,平衡将________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)环境监测中还可用沉淀法测定空气中含有较高浓度SO2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
CaSO3
BaSO3
 0.160
3.89
6.76×10-3
5.48×10-9
 
①吸收SO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液;
②在20 ℃时,向CaSO3悬浊液中滴加适量的BaCl2溶液,当CaSO3向BaSO3的转化达到平衡时,溶液中的=____________(写出表达式即可)。

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)
ΔH=a kJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=+489.0 kJ·mol-1
②C(s,石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。则a=________。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=________,温度升高后,K值________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T ℃时,该反应的平衡常数K=64,在2 L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
2.0
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________(填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.增加Fe2O3的量,可以提高CO的转化率
c.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
d.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a、b、c装置中能保护铁的是________(填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是________(填名称)。

(5)25 ℃时有关物质的溶度积如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39。25 ℃时,向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2)∶c(Fe3)=________。

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