题目内容
【题目】Ⅰ．据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰（甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
（1）甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，除部分氧化外还有以下二种：
水蒸气重整：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1 ①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=－41.2kJ·mol-1 ②
二氧化碳重整：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3 ③
则反应 ①自发进行的条件是________________，ΔH3 =_____________kJ·mol-1。
Ⅱ．氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
（2）在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数（φ）如下图所示。
①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是________，其原因是_________________。
②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA(N2)______ vB(N2)（填“>”“<”或“=”）
③若在250℃、p1为105Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B点N2的分压p(N2)为_________Pa (分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
Ⅲ．以连二硫酸根(S2O42－)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：
①阴极区的电极反应式为_____________________________。
②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3mole－，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。
【答案】 高温 +247.1 p1>p2>p3 温度相同时，增大压强化学平衡向正反应方向移动，故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大 < 8.3×103 2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O 1344
【解析】Ⅰ．(1)反应 ①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1的ΔH＞0，ΔS＞0，反应要自发进行，△G=△H-T△S＜0，需要高温，才自发进行；根据①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1，②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=－41.2kJ·mol-1，根据盖斯定律，将①-②得：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3=(+205.9kJ·mol-1)-(－41.2kJ·mol-1)=+247.1 kJ·mol-1，故答案为：高温； +247.1；
Ⅱ．(2)①由N2+3H22NH3可知，增大压强，平衡正向移动，由图象可知在相同温度下，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)为P1＞P2＞P3，因此压强关系是p1＞p2＞p3，故答案为：p1＞p2＞p3；温度相同时，加压平衡正向移动，故压强越大平衡混合物中氨的体积分数越大，压强越大；
②温度越大，压强越大，反应速率越大，p1＞p2，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大，故答案为：＜；
③ N2 + 3H2 2NH3
开始(mol) 0.1 0.3 0
转化(mol) x 3x 2x
平衡(mol) 0.1-x 0.3-3x 2x
=0.667，x=0.08mol，则B点N2的分压p(N2)为
×105Pa=8.3×103 Pa，故答案为：8.3×103；
Ⅲ．①由图可知，阴极区通入液体主要含SO32-，流出主要含S2O42-，所以阴极区电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O，故答案为：2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；
②由于NO吸收转化后的主要产物为NH4+，NO～NH4+～5e-，若电路中转移转移0.3mole-，需要消耗NO0.06mol，标准状况下体积为0.06mol×22.4L/mol =1344mL，故答案为：1344。
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【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnz2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时，z=___________。
【题目】按要求回答下列问题：
（1）常温下，将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，2 min后溶液中明显出现浑浊，请写出相关反应的离子方程式：__________________________________________；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则出现浑浊的时间将__________ (填“增加”、“减少”或“不变”)。
（2）已知
的电离平衡常数
，向0.1mol/L溶液中滴加NaOH溶液至
1:18，此时溶液PH=________。
（3）CO2与CH4经催化重整，制得合成气CO和H2：
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 | C—H | C=O | H—H | C |
键能/kJ·mol1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的热化学反应方程式为：___________________________。分别在v L恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______（填“A” 或“B ”）。
②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_________________________________。
（4）已知2CH3OH(g) 
CH3OCH3(g)＋H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 4。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到20min时测得各组分的浓度如下：
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c / mol·L-1 | 0．4 | 0．1 | 0．1 |
①此时，反应向___________ (填“左”或“右”)移动，才能达到平衡。
②从加入CH3OH开始反应到20min时，CH3OCH3的生成速率为_____________。
③达到平衡后CH3OH的浓度为_____________。
（5）制取聚乙二酸乙二酯的反应方程式_______________________________
（6）有一种耐热型树脂材料
结构简式为
,写出其合成单体除丙烯氰（CH2=CHCN）,2-甲基苯乙烯外，还需要的单体名称是：__________。
（7）有机物R（C6H12O2）与稀硫酸共热生成A和B，A能够发生银镜反应，B不能发生催化氧化反应，那么R的结构简式为_________。
（8）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
（9）某有机物A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90 .将9.0gA完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g，A能与NaHCO3溶液反应,且2分子A之间脱水可生成八元环化合物.则A在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是:_________________________
（10）已知：
(R表示烃基，R1、R2表示烃基或氢原子)。设计以
为原料制备
的合成路线(提供CH3MgBr及需要的无机试剂)_______________________________________________________________。
