题目内容
(1)在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3(s)＋3C(s) ===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s) ===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
则2Fe2O3(s)＋3C(s) ===4Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝ kJ·mol－1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2H2O(g) ===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是 。
(1)－467.5
(2)CO(g)＋H2O(g) ===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
解析
（本题16分）工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________ ________
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:
①脱氢反应的△H_____0，600K时，Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由__________________________________________________________________________。
（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3-OH的脱氢实验：
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
| 序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
（4）用CH3-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为：
___________________________________________。
（9分）如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列回答：
（1）实验中观察到的现象是____________________。（选填代号）
| A．试管中镁片逐渐溶解 | B．试管中产生无色气泡 |
| C．烧杯外壁变冷 | D．烧杯底部析出少量白色固体 |
（3）写出有关反应的离子方程式________________。
（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________（填“大于”“小于”“等于”）镁片和盐酸的总能量。
2013年以来，全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中，冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。
（1）已知：① N2(g) + O2(g)＝2NO(g) △H＝+179．5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)＝2NO2(g) △H＝－112．3 kJ/mol
③2NO(g) +2CO(g)＝N2(g) +2CO2(g) △H＝－759．8 kJ/mol
下图是在101kPa，298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中能量变化的示意图。则a＝ 。
（2）将不同物质的量的H2O（g）和CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
H2O(g)+CO(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 | CO | H2 | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 2．4 | 1．6 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 1．6 | 0．4 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验组1中以v(CO2)表示的反应速率为 ，此温度下的平衡常数为 ，温度升高时平衡常数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②650℃时，若在此容器中开始充入2mol H2O（g）、 1mol CO、 1 mol CO2和 x molH2，若要使反应在开始时正向进行，则x应满足的条件是 。
③若a=2,b=1，则达平衡时实验组2中H2O（g）和实验组3中CO的转化率的关系为α2 (H2O) α3 (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。
研究人员通过对北京地区PM2．5的化学组成研究发现，汽车尾气和燃煤污染分别 占4％、l8％
I．（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO(g)+2CO(g) 
2CO2(g)+N2(g)，已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢。下列说法正确的是：
| A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO |
| B．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 |
| C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率 |
| D．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 |
N2(g)+CO2(g) 
H=akJ·mol-1，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，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：| 浓度/mol·L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 0.100 | 0 | 0 |
| 10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
| 20 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
| 30 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
| 40 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
| 50 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
①T1℃时，该反应的平衡常数K= (保留两位小数)。
⑦前10min内用v(NO)表示的化学反应速率为 ，30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：l，则该反应的a 0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题。
（1）工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 。
（2）高温时，也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此反应的化学方程式是 。
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池，其装置示意图如图，则镁电极发生的电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。
氨的合成是最重要的化工生产之一。
I．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
① 用焦炭跟水反应： C(s）+ H2O(g)
CO(g）+ H2(g)；
② 用天然气跟水蒸气反应：CH4(g）+ H2O(g）
CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图，则方法②中反应的ΔH =__________ ___。
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H2(g）+ N2(g）
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
| 容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 |
| 达到平衡的时间（min） | t | 5 | 8 |
| 平衡时N2的浓度（mol·L-1） | c1 | 3 | |
| N2的体积分数 | ω1 | ω2 | ω3 |
| 混合气体密度（g·L-1） | ρ1 | ρ2 | |
(1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b．v（N2）正＝3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
(2）甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、< 或=)
(3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 （注明单位）。
(4）分析上表数据，下列关系正确的是________．
a．2c1 =3mol/L b．ω1 = ω2 c．2ρ1 = ρ2
(5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K=____ __（用分数表示）（mol/L）－2。
CO(NH2)2（l）+ H2O(g)。工业生产时，原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。作为国家正在实施的“西气东输”工程终点站——上海将逐步改变以煤、石油为主的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。
(1)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民
开始使用东海天然气作为民用燃料，管道煤气的主要成分是CO、H2和少量
烃类，天然气的主要成分是CH4，它们燃烧的化学方程式为：
2CO＋O2
2CO2 2H2＋O22H2O CH4＋2O2
CO2＋2H2O
根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是 ，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是 进风口(填“增大”或“减小”)，如不作改进可能产生的不良结果是 。
(2)管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质如下：
| | 乙烷 | 丙烷 | 丁烷 |
| 熔点/℃ | －183.3 | －189.7 | －138.4 |
| 沸点/℃ | －88.6 | －42.1 | －0.5 |
试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是___________________________。