题目内容

将氢气通入10 g氧化铜粉末加热片刻，冷却后剩余固体的质量为8.4 g，下列计算正确的是
[     ]
A．有1.6 g水生成
B．有8.4 g铜生成
C．有80%的氧化铜被还原
D．实验时所消耗的氢气不足0.2 g
C
练习册系列答案
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（2013?金华模拟）对化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析．下列是关于化学反应的系列研究，请根据相关信息回答问题．
I．关于反应物之间的定量关系的研究：
（1）已知反应：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+，向100mL，0.1moL?L-1的FeI2溶液中通入0.01mol Cl2，该反应的离子方程式为
2I-+Cl2=I2+2Cl-
2I-+Cl2=I2+2Cl-
．
（2）298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，将物质的量浓度均为2×10-4mol?L-1的氯化镁溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，能否产生氢氧化镁沉淀？
否
否
（填“能”或“否”）．
Ⅱ，关于反应速率、限度的研究：
近段时间，全国范围内的雾霾天气严重影响了人们的身体健康．环境问题越来越受到人们的重视．汽车尾气中含有较多的NO和CO，两种气体均会使人体中毒．以CO为例，其中毒原理是相同温度下CO与血红蛋白的结合能力远远大于氧气与血红蛋白的结合能力，反应如下：CO+HbO2?O2+HbCO（HbO2表示氧合血红蛋白）．

如图表示HbO2浓度随时间的变化：曲线a表示向血样中通入氧气后的变化；曲线b表示在第4s时通入CO和O2混合气体后的变化．
（3）前3s以HbO2表示的平均反应速率为
2×10-5mol/（L?s）
2×10-5mol/（L?s）
；第9s时，HbCO的浓度为
8×10-5
8×10-5
mol?L-1．
（4）37℃时，CO+HbO2?O2+HbCO，该反应的平衡常数K=220，资料显示HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.022倍，就会导致人体智力受损．据此，通过计算可知，当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于
1
10000
1
10000
时，人的智力将会受到伤害．
（5）一氧化碳、氢气既是重要的能源，也可以催化还原NO等消除污染，还可以在一定条件下制取CH3OH．已知
N2（g）+O2（g）=2NO（（g）△H=+180.5kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-571.6kJ?mol-1
H2O（g）=H2O（1）△H=-44kJ?mol-1
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式
2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g）△H=-664.1kJ/mol
2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g）△H=-664.1kJ/mol
．
（6）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20molH2，在催化剂存在时反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为10L．如反应开始时仍充入10mol CO和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=
2
2
L．
甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．
反应I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ?mol-1
反应II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
（1）CH3OH （g）和H2（g）反应生成CH4（g）与H2O（g）的热化学方程式为
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
．
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.03 mol?L-1?min-1
0.03 mol?L-1?min-1
．
②100℃时反应I的平衡常数为
2.25×10-2
2.25×10-2
．
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
A D
A D
．（填字母）
A．CO的含量保持不变                  
B．容器中CH4浓度与CO浓度相等
C．容器中混合气体的密度保持不变       
D．3V正（CH4）=V逆（H2）
（3）按照反应II来生成甲醇，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
C
C

A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常数：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为：甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是
该反应是一个熵增的反应
该反应是一个熵增的反应
．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
．
②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
．
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式为：
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
．

氨气是一种重要工作原料，在工农业生产中具有重要的应用。
（1）已知：N2(g)+O2(g)="2NO(g)  " △ H＝180.5kJ·mol－1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905 kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H=－483.6kJ·mol－1
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=_________________________。
（2）工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下，将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后．改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是__________________。
①增大压强   ②增大反应物的浓度   ③使用催化荆   ④降低温度   
( 3 )①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，写出反应的化学方程式                       ?      。实验室还可在     ?   （填一种试剂）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
②常温下氨气极易溶于水，溶液可以导电。氨水中水电离出的c(OH－)          10－7 mol·L-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；
③将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序
为                                                          。
（4）合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验：(其中a、b均为碳棒)

①氢氧燃料电池具有广阔的发展前景。如下图所示:
右边Cu电极反应式是                          。
a电极的电极反应式                         
②工业上生产氢气是将水蒸气通过红热的炭，产生水煤气：
C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ/mol
该反应在低温下不能自发进行的原因是     。

A．△H >0B．温度较低时，△H影响为主
C．△S<0D．温度较低时，△S影响为主

开发使用清洁能源，发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）甲烷水蒸气转化法制H2的主要转化反应如下：

CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? △H=+206．2 kJ·mol－1

CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)? △H=+165．0 kJ·mol－1

上述反应所得原料气中的CO能使合成氨的催化剂中毒，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??????? 。

（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? ΔH>0

①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为___________。(填“<”、“>”、“=” )；

②100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a．容器内气体密度恒定??

b．单位时间内消耗0．1 mol CH4同时生成0．3 mol H2

c．容器的压强恒定??????

d．3v正(CH4) = v逆(H2)

（3）25℃时，在20mL0．1mol/L氢氟酸中加入VmL0．1mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水电离出的c(H+)相等

B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9．9×10-7mol/L

C．②点时，溶液中的c(F－)＝c(Na+)

D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(Na+)＝0．1mol/L

（4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A，该反应的化学方程式为????????????????????? 。

 

金属元素及其化合物在科学研究和生产生活中有着广泛的用途。

（1）现有一种铜粉与氧化铜粉末的混合物。经测定，该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为5：1。该混合物中铜与氧化铜的物质的量之比为　　　　　　　　。

（2）取铝合金（含铝90％）1.5 g 与80 mL 3mol•L-1 盐酸充分反应（合金中其它成分不参加反应）。滤去不溶物，将滤液稀释到100mL，取出稀释液5mL，加入0.6 mol•L-1 的氨水使Al3+ 恰好完全沉淀。

上述铝合金和盐酸反应的过程中生成氢气_________L（标准状况）。使Al3+ 恰好完全沉淀时，消耗氨水_________mL。

（3）将1.84g金属钠投入98.16 g水中，向反应后的溶液里通入一定量的CO2(g)，将溶液小心蒸干。计算可得固体质量的最大值。

（4）向a mL 0.8mol•L-1 NaOH(aq) 中通入b mol CO2(g)，反应所得混合液的成份随b的物质的量的不同而不同。请通过计算完成下表：（溶质的质量用含a、b的代数式表示）

b的取值范围（mol）

溶质的成份

溶质的质量（g）

b＜4a×10- 4

 

 

 

 

Na2CO3、NaHCO3

 

 

 

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