已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO ΔH= a kJ·mol-1,平衡常数为K;反应②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH= b kJ·mol-1;反应③Fe2O32Fe(s)+3CO2(g) ΔH= c kJ·mol-1.测得在不同温度下,K值如下:温度/℃ 500 700 900 K 1.00 1.47 2.40 (1)若500 ℃时进行反应①,CO2的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知反应①Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)　ΔH="a" kJ·mol^-1,平衡常数为K;反应②CO(g)+1/2O₂(g)CO₂(g)　ΔH="b" kJ·mol^-1;反应③Fe₂O₃(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO₂(g)　ΔH="c" kJ·mol^-1。测得在不同温度下,K值如下:

温度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

(1)若500 ℃时进行反应①,CO₂的起始浓度为2 mol·L^-1,CO的平衡浓度为　　　　。
(2)反应①为　　　　(选填“吸热”或“放热”)反应。
(3)700 ℃时反应①达到平衡状态,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有　　　　(填序号)。
A.缩小反应器体积 B.通入CO₂ C.温度升高到900 ℃ D.使用合适的催化剂
E.增加Fe的量
(4)下列图像符合反应①的是　　　　(填序号)(图中v为速率,φ为混合物中CO含量,T为温度且T₁>T₂)。

(5)由反应①和②可求得,反应2Fe(s)+O₂(g)

2FeO(s)的ΔH=　　　　。
(6)请运用盖斯定律写出Fe(固体)被O₂(气体)氧化得到Fe₂O₃(固体)的热化学方程式:　。

(1)1 mol·L^-1　(2)吸热　(3)BC　(4)A
(5)2(a+b) kJ·mol^-1　(6)2Fe(s)+3/2O₂(g)Fe₂O₃(s)　ΔH="(3b-c)" kJ·mol^-1

解析

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(1)新的《环境空气质量标准》(GB 30952012)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、PM_2.5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
2C(s)+O₂(g)="2CO(g)" ΔH="-221.0" kJ/mol
C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH="-393.5" kJ/mol
则反应2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)的ΔH=   kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH₃和CH₄等气体除去烟气中的氮氧化物。已知:CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH₁="a" kJ/mol;欲计算反应CH₄(g)+4NO(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)+2N₂(g)的焓变ΔH₂则还需要查询某反应的焓变ΔH₃,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,ΔH₃="b" kJ/mol,该反应的热化学方程式是                 ,据此计算出ΔH₂=   kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)下表列出了工业上吸收SO₂的三种方法。

方法Ⅰ	用氨水将SO₂转化(NH₄)₂SO₃,再氧化成(NH₄)₂SO₄
方法Ⅱ	用生物质热解气(主要成分CO、CH₄、H₂)将SO₂在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ	用Na₂SO₃溶液吸收SO₂,再经电解转化为H₂SO₄

方法Ⅱ主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO₂(g)=S(g)+2CO₂(g) ΔH="+8.0" kJ/mol
2H₂(g)+SO₂(g)=S(g)+2H₂O(g)ΔH="+90.4" kJ/mol
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH="-566.0" kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH="-483.6" kJ/mol
则S(g)与O₂(g)反应生成SO₂(g)的热化学方程式可表示为。
(4)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为。

某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H₂的燃烧热如下：

物质	甲	乙	CO	H₂
燃烧热/(kJ·mol^－1)	1 366	5 518	283	286

取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g，在足量的O₂中燃烧时，放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如图所示。试求：
(1)乙的相对分子质量M_r(乙)＝________。
(2)160 g由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在347.2 L O₂中恰好完全燃烧，得492.8 L气体，冷却到室温时，还剩余224 L(气体体积均在标准状况下测定)。由此可求得混合物中，C、H、O的原子个数比为________。甲、乙的分子式为：甲________；乙________。
(3)1 mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O₂中燃烧，放出热量2 876 kJ，则反应中生成CO________mol。

能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题，H₂、CO、CH₃OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJ/mol、282.5 kJ/mol、726.7 kJ/mol。请回答：
(1)已知CO和H₂在一定条件下可以合成甲醇：CO+2H₂=CH₃OH。则H₂与CO反应生成CH₃OH的热化学方程式为：                                       。
(2)如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。

①使用时，空气从      口通入(填“A”或“B”)；
②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为：                     ________________
③假设使用的“燃料”是水煤气(成分为CO、H₂)用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为     。

甲醇是一种重要的可再生能源，工业上可用CO和H₂合成。
（1）已知：CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g) △H＝—283 kJ·mol^—1
CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g) ＋2H₂O(l) △H＝—725kJ·mol^—1
若要求得CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)的△H，还需要知道反应（用化学方程式表示）                                的焓变。
（2）在Cu₂O/ZnO做催化剂的条件下，将CO(g)和H₂(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH₃OH(g)，反应过程中，CH₃OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图。

根据题意回答下列问题：
①反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝       ；
升高温度，K值          （填“增大”、“减小”
或“不变”）。
②在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝                。
③若其它条件不变，对处于Z点的体系，将体积压缩至原来的1/2，达到新的平衡后，下列有关该体系的说法正确的是           。
a．氢气的浓度与原平衡比减少        b．正、逆反应速率都加快
c．甲醇的物质的量增加              d．重新平衡时n(H₂) /n(CH₃OH)增大
④据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂有利于维持Cu₂O的量不变，原因是：                                  （写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明）。

工业上制备 BaC1₂的工艺流程图如图所示：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验。查表得：

（1）反应C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H =         kJ/mol
（2）过滤过程中需要使用玻璃棒，玻璃棒的作用是                               。
（3）盐酸溶解焙烧的固体后，产生的气体用过量 NaOH 溶液吸收，得到硫化钠溶液。 Na₂S 水解的离子方程式为                                            。
（4）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr,当两种沉淀共存时， =         。[已知：
K_sp(AgBr) = 5.4×10^─13 , K_sp(AgCl) = 2.0×10^─10]

研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过知识回答下列问题：
（1）已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示：

①反应的热化学方程式为____________________________________________。
②已知：
则
（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知：N≡N键的键能是948.9kJ·mol^－1，H－H键的键能是436.0 kJ·mol^－1； N－H键的键能是391.55 kJ·mol^－1。则1/2N₂(g) + 3/2H₂(g) ="=" NH₃(g) ΔH = 。

按要求写出下列方程
（1）碳酸钠溶液呈碱性的原因，用离子方程表示                    。
（2）用锌保护海底钢铁设施，其中负极发生的电极反应为：           。
（3）含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式                                       。
（4）氢氧化镁溶解在浓的氯化铵溶液，用离子方程表示                    。
（5） Al（OH）₃的电离反应方程式:                                             。

（15分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
(1)用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g) + CO₂(g) +2H₂O(g)    ⊿H＝ -574 kJ·mol^－1
②CH₄(g) +4NO(g)＝2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)   ⊿H＝-1160 kJ·mol^－1
③H₂O(g)＝H₂O(l)     △H＝-44.0 kJ·mol^－1
写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂ (g)、CO₂ (g)和H₂O(1)的热化学方程式                  。
（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下可将SO₂转化为SO₄^2-，从而实现对SO₂的治理。已知含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺+ O₂+ 4H⁺＝4Fe³⁺+ 2H₂O，则另一反应的离子方程式为                                 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：