题目内容
1）一种新型锂电池是将化学式为Li4Ti5O12的物质作为电池的正极材料，在放电的过程中变为化学式为Li4Ti5O12的物质。
①Li4Ti5O12中Ti元素的化合价为 ，锂电池的突出优点是 。
②该锂电池是一种二次电池，放电时的负极反应式为 ，充电时的阳极反应式为 。
（2）用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO2试样中的TiO2的质量分数：在一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作为指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为 。
②滴定终点的现象是 。
③滴定分析时，称取TiO2试样0．2g，消耗0.1mol·L-1 NH4Fe（SO4）2栎准溶液20ml．则TiO2的质量分数为____ 。
④若在滴定终点，读取滴定管刻度时，俯视标准溶液的液面，使其测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）o
（3）已知：
则TiCl4（I）+4Na（l）=Ti（s）+4NaCl（s）的△H= KJ·mol-1。
（1）①+4(1分)体积小、比能量高、携带方便。（1分）
②Li-e-=Li+（1分）Li7Ti5O12-3e-=Li4Ti5O12+3Li+（2分）
（2）①TiCl4+(x+2)H2O=TiO2?xH2O↓+4HCl（2分）②溶液变成红色(1分)
③80%（2分）④偏小（1分）
（3）-970.2（2分）
解析（1）①根据化合物化合价代数和等于零，锂为+1价，氧为-2价，则钛为+4价；②放电发生原电池反应，负极Li-e-=Li+；充电发生电解池反应，阳极与外接电源的正极相连失去电子，发生氧化反应，Li7Ti5O12-3e-=Li4Ti5O12+3Li+；
（2）①TiCl4水解生成TiO2?xH2O，根据TiO2的化学式，应有2mol水参与反应，故方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2?xH2O↓+4HCl。③n(NH4Fe（SO4）2)=0.1mol/Lⅹ0.02L=0.002mol,此反应是氧化还原反应，根据电子得失守恒，n(NH4Fe（SO4）2)=n(TiO2),m(TiO2)=0.002molⅹ80g·mol-1,0.002ⅹ80/0.2=0.80。④滴定终点，俯视读数，读出的数值偏大，则体积差值偏小，故测定结果偏低。（3）根据盖斯定律，把题中的方程式组合就可得到结果。
TiCl4(l)=Ti(s)+2Cl2(g),ΔH=804.2KJ·mol-
4Na(s)+2Cl2(g)="4NaCl(s)" ΔH=-2ⅹ882.0KJ·mol-
4Na(l)="4Na(s)" ΔH=-4ⅹ2.6KJ·mol-
以上三个相加，就得到△H=-970.2KJ·mol-
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I. 已知：2CO(g)+ O2(g)＝2CO2(g),ΔH＝-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ 
O2(g)＝Fe2O3(s),ΔH＝-825.5 kJ·mol-1
反应：Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH＝______ kJ·mol-1.
Ⅱ. 反应
Fe2O3(s)+ CO(g)
Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
（1）CO的平衡转化率=____________.
（2）欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
（1）从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________.
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
| 甲 | 1mol CO和2mol H2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
| 乙 | 1mol CH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
| 丙 | 2mol CO和4mol H2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A．c1=c2
B．2Q1=Q3
C．2a1=a3
D．a1 +a2 =1
E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
（3）若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动.
（4）甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式______________________.
。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示。据此判断：
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。
化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题：
（1）关于反应过程中能量变化的研究：
则：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H= kJ·mol-1。
（2）关于反应速率和限度的研究：
工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：
2NH3 (g)+ CO2 (g) 
CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数（K）和温度（T / ℃）关系如下：
| T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
| K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变ΔH _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）
，下图（1）是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③上图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。
（3）关于电化学的研究：
铝是日常生活中用途最多的金属元素，下图为Al-AgO电池的构造简图，电解质溶液为NaOH，它可用作水下动力电源，该电池中铝电极反应式为 。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为 。
（4）关于电离平衡的研究：
人体血液里存在重要的酸碱平衡：
，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表：| c(HCO3-)∶c(H2CO3) | 1.0 | 17.8 | 20.0 | 22.4 |
| pH | 6.10 | 7.35 | 7.40 | 7.45 |
试回答：
正常人体血液中，HCO3-的水解程度 电离程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人体血液酸中毒时，可注射缓解 （填选项）；
A．NaOH溶液 B．NaHCO3溶液 C．NaCl溶液 D．Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3) c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）
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 。
O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2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 。