题目内容

3．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ•mol-1．
（1）在绝热固定容积的密闭容器发生反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），能说明上述反应向正反应方向移动的是②④
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成6n mol N-H的同时生成2n mol H-H
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④混合气体的平均摩尔质量增大
⑤容器内气体密度不变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
时间（h）
物质的量（mol）		01234
N21.50n11.20n31.00
H24.504.203.60n43.00
NH300.201.001.00
根据表中数据计算：
①反应进行到2小时时放出的热量为27.78KJ
②0～l小时内N2的平均反应速率0.05mol•L-1•h-1；
③此条件下该反应的化学平衡常数K=0.15（保留两位小数）
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向正反应方向移动（填“正反应”、“逆反应”或“不移动”）．

分析 （1）①单位时间内生成2n mol NH3等效于消耗3n mol H2，同时生成3n mol H2，反应达平衡状态；
②单位时间内生成6n mol N-H等效于消耗3n mol H-H，同时生成2n mol H-H，所以平衡向正反应方向；
③只要反应发生，都符合N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2；
④混合气体的平均摩尔质量增大，说明气体的物质的量增加；
⑤容器内气体的密度一直不变；
（2）①依据反应的焓变结合化学方程式计算放出的热量；
②根据氨气的物质的量计算出消耗的氮气的物质的量，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出0～1小时内N2的平均反应速度率；
③根据3、4小时的时间段氨气的物质的量不变，说明达到了平衡状态，根据氨气的物质的量计算出消耗的氮气和氢气的物质的量及平衡时的浓度，
再根据平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$计算出该温度下的平衡常数；
④根据加入氨气、水和氨气后的浓度商判断平衡移动方向．

解答 解（1）①单位时间内生成2n mol NH3等效于消耗3n mol H2，同时生成3n mol H2，反应达平衡状态，故不选；
②单位时间内生成6n mol N-H等效于消耗3n mol H-H，同时生成2n mol H-H，所以平衡向正反应方向，故选；
③只要反应发生，都符合N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2，故不选；
④混合气体的平均摩尔质量增大，说明气体的物质的量增加，平衡正向移动，故选；
⑤容器内气体的密度一直不变，故不选；
故答案为：②④；　
（2）①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ•mol-1，生成2mol氨气放热92.30kJ，反应进行到2小时时，氮气的物质的量变化了1.5mol-1.2mol=0.3mol，则生成氨气0.6mol，放出的热量为$\frac{92.60}{2}$kJ/mol×0.6mol=27.78kJ，
故答案为：27.78；
②0～1小时内生成了0.2mol氨气，根据反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），消耗了氮气的物质的量为：n（N2）=$\frac{1}{2}$n（NH3）=0.1mol，0～1小时内N2的平均反应速度率为：v（N2）=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{1h}$=0.05mol/（L•h），
故答案为：0.05；
③根据表中数据可知，反应在第3和4小时时间段内氨气的物质的量不变，说明达到了平衡状态，此时生成了1.00mol氨气，
列出化学平衡的三段式为 N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），
     反应开始前（mol）        1.5       4.5              0
           变化量（mol）        0.5       1.5               1
               平衡时（mol）      1          3               1
      平衡时浓度（mol/L） 0.500      1.500        0.5
此温度下该反应的化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0．{5}^{2}}{1．{5}^{3}×0.5}$≈0.15，
故答案为：0.15；
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2O、NH3各1mol，此时各组分的浓度为：
c（N2）=$\frac{1.00mol+1.00mol}{2L}$=1.00mol/L，c（H2）=$\frac{3.00mol+1.00mol}{2L}$=2.00mol/L，c（N2）=$\frac{1.00mol+1.00mol}{2L}$=1.00mol/L，
浓度商为：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{{1}^{2}}{{2}^{3}×1}$=0.125＜k=0.15，所以平衡向着正向移动，
故答案为：正反应．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、反应热的计算、化学平衡常数的计算与应用、化学反应速率与化学计量数的关系等知识，涉及的知识点较多，试题综合性强，难度较大，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率．

练习册系列答案
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（1）F在元素周期表中的位置为第三周期第VIA族．．
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（3）CA3极易溶于液态A2D中，其原因是NH3和H2O都为极性分子，相似相溶、NH3分子和H2O分子间易形成氢键．
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（7）E与F形成的化合物在固态时属于离子晶体，用惰性电极电解该化合物的水溶液时，有固体析出，则该电解总反应方程式为Na2S+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$S↓+2NaOH+H2↑．
14．欲配制 250mL0.1mol/L的NaOH溶液，回答下列有关问题：
（1）应用托盘天平称取氢氧化钠固体的质量为1.0g（保留一位小数）．
如图仪器的名称为容量瓶，使用此仪器前要检查它是否漏水．
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（3）若称量前NaOH已部分潮解，则配制的溶液的浓度 偏小（填偏大或偏小）．
（4）配制过程中如果出现下列情况，会使溶液物质的量浓度如何变化？（填“偏高”、“偏低”或“不变”）
转移时未洗涤烧杯，则结果偏低；
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定容时俯视，则结果偏高．
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A．钾石墨是一类共价化合物B．钾石墨导电性比石墨强
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18．已知：热化学方程式：
Zn（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═ZnO（s）△H=-351.1kJ•mol-1
2Hg（l）+O2（g）═2HgO（s）△H=-181.4kJ•mol-1
由此可知Zn（s）+HgO（s）═ZnO（s）+Hg（l）△H=____（　　）
A．-441.8kJ•mol-1B．-254.8kJ•mol-1C．-438.9kJ•mol-1D．-260.4kJ•mol-1
8．下列叙述中不正确的是（　　）
A．常温时，某溶液中由水电离出来的c（H+）和c（OH-）的乘积为l×10-24，该溶液中一定可以大量存在K+、Na+、AlO-2、SO2-4
B．1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
C．镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd（OH）2+2Ni（OH）2$?_{放电}^{充电}$Cd（OH）2+2Ni（OH）2+2H2O，充电时阳极反应为：Ni（OH）2+OH-+e-═NiO（OH）+H2O
D．某一反应体系中的物质有：HCl、SnCl2、H2SnCl6、As、H3AsO3、H2O．已知As是产物之一，则该反应配平后H2O的化学计量数为6
15．SO2是一种重要的化工原料，也是引起酸雨污染的重要来源．

（1）某兴趣小组采用如图1所示装置制取SOz
①下列实验方案适用如图所示装置制取所需SO2的试剂是B（填序号）．
A．Na2SO3溶液与稀硝酸
B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫和氧气
D．铜与浓硫酸
②a的仪器名称是分液漏斗．
③尾气吸收装置的连接顺序是b接d接c接e．
（2）为了回收利用SO2废气，研究人员研制了利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO2）
吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO2废气，制备硫酸锰晶体（MnSO4•H2O）生产流程，其流程示意图如图2：

已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表：
离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe2+7.69.7
Fe3+2.73.7
Al3+3.84.7
Mn2+8.39.8
请回答：
①含Al3+的盐常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H +．
②浸出过程中主要反应的化学方程式是SO2+MnO2=MnSO4．
③氧化过程中加入MnO2粉的目的是将Fe2+氧化为Fe3+；
反应的离子方程式是2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O．
④用石灰浆调节pH，pH应调节的范围是4.7≤pH＜8.3．
⑤滤渣的主要成分是氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙．
12．下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是（　　）
选项实验现象结论
A向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至过量紫色消失H2O2在该反应中作还原剂
B溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X有白色沉淀生成X一定是Cl2
C向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水，再加入CCl4混合振荡、静置有机相呈红棕色，水相呈无色Fe2+的还原性大于Br-
D铝丝用砂纸打磨后，放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后，放入CuSO4溶液中铝丝表面变红色铝可从铜盐溶液中置换出铜
A．AB．BC．CD．D
2．能源是制约国家发展进程的因素之一．甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚．
（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜  AC溶液（AC=CH3COO-）来吸收合成气中的一氧化碳，其反应原理为：[Cu（NH3）2]AC（aq）+CO（g）+N3（g）?[Cu（NH3）3]AC•CO（aq）△H＜0
常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得 AC溶液的措施是加热；
（2）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，则压强P1小于P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v（正）大于v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）． 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=1.6．（计算结果保留两位有效数字）
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H＜0
①在恒容密闭容器里按体积比为1：4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态．当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是B、D；
A．逆反应速率先增大后减小 
C．反应物的体积百分含量减小
B．正反应速率先增大后减小
D．化学平衡常数K值增大
②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O；
③二甲醚燃料电池工作时，若以1.12L•min-l（标况）的速率向该电池中通入二甲醚，用该电池电解50mL 2mol•L-1 CuSO4溶液，通电0.50min后，计算理论上可析出金属铜的质量为6.4g
（4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式CH3OCH3（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1454.98 kJ/mol．

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