题目内容

6．《华北电力大学学报：社会科学版》2014年第2期的文章《欧盟暂停征收航空碳排放税的法律思考》，该文章从欧盟暂停征收航空碳排放税的背景人手，分析了欧盟征收航空碳排放税的争议焦点所在，最后对欧盟暂停征收航空碳排放税进行了评析，并提出征收航空碳排放税是未来趋势的观点，希望在反对声中换一个视角来阐述征收航空碳排放税对于环境保护、技术革新和国际法的促进作用．
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：
5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O
（2）在2L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F．当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如表：
 n/mol
T/℃		 活性炭NO  E F
 初始 2.0300.100  0 0
 T1 2.000 0.040 0.030 0.030
 T2 2.005 0.050 0.025 0.025
上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2．
①计算：K1=$\frac{9}{16}$．
②根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）C．
A． T1＞T2     B． T1＜T2      C．无法比较
（3）工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41kJ/mol
已知：2H2O （g）═2H2（g）+O2（g）；△H=+484kJ/mol，
①写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566 kJ/mol．
②某温度下，在一容积可变的容器中，CO转化生成CO2的反应达到平衡时，CO、O2和CO2的物质的量分别为4mol、2mol、和4mol．保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是：（填序号）A．
A． 均增加1mol   B． 均加倍   C． 均减少1mol   D． 均减半．

分析 （1）反应中C→CO2，碳元素化合价由0价升高为+4价，共升高4价，KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为20，故C的系数为5，故KMnO4系数为4，据此结合原子守恒配平其它物质的系数；
（2）由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2，且该反应为可逆反应，故反应方程式为：C+2NO?N2+CO2．
①计算各气体的平衡浓度，代入平衡常数表达式K=$\frac{c（{N}_{2}）×c（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$计算；
②由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，不能判断温度变化；
（3）①已知：Ⅰ．CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol
Ⅱ．2H2O （g）═2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ/mol，
根据盖斯定律，Ⅰ×2-Ⅱ可得：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）；
②平衡时CO、O2和CO2的物质的量分别为4mol、2mol、和4mol，保持温度和压强不变，则三种物质的量之比为2：1：2时处于平衡状态．
A．CO、O2和CO2的物质的量分别为5mol、2.5mol、5mol时处于平衡状态，均增加1mol等效为前者平衡的基础上增大0.5molO2；
B．物质的量均加倍 CO、O2和CO2的浓度之比与原平衡相同；
C．CO、O2和CO2的物质的量分别为3mol、1.5mol、3mol时处于平衡状态，均减少1mol等效为前者平衡的基础上移走0.5molO2．
D．物质的量均减半，CO、O2和CO2的浓度之比与原平衡相同．

解答 解：（1）反应中C→CO2，碳元素化合价由0价升高为+4价，共升高4价，KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为20，故C的系数为5，故KMnO4系数为4，结合原子守恒配平后方程式为：5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O，
故答案为：5、4、6、5、4、2、6；
（2）由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反应中C被氧化，结合原子守恒可知，生成为N2与CO2，且该反应为可逆反应，故反应方程式为：C+2NO?N2+CO2．
①平衡时c（NO）=$\frac{0.04mol}{2L}$=0.02mol/L，c（N2）=c（CO2）=$\frac{0.03mol}{2L}$=0.015mol/L，故T1℃时该反应的平衡常数为K1=$\frac{c（{N}_{2}）×c（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$=$\frac{0.015×0.015}{0.0{2}^{2}}$=$\frac{9}{16}$，
故答案为：$\frac{9}{16}$；
②由表中数据可知，温度由T1变为T2，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，无法判断温度变化，
故答案为：C；
（3）①已知：Ⅰ．CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol
Ⅱ．2H2O （g）═2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ/mol，
根据盖斯定律，Ⅰ×2-Ⅱ可得：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566 kJ/mol
故答案为：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566 kJ/mol；
②平衡时CO、O2和CO2的物质的量分别为4mol、2mol、和4mol，保持温度和压强不变，则三种物质的量之比为2：1：2时处于平衡状态．
A．CO、O2和CO2的物质的量分别为5mol、2.5mol、5mol时处于平衡状态，均增加1mol等效为前者平衡的基础上增大0.5molO2，平衡正向移动，故A正确；
B．物质的量均加倍 CO、O2和CO2的浓度之比与原平衡相同均2：1：2，平衡不移动，故B错误；
C．CO、O2和CO2的物质的量分别为3mol、1.5mol、3mol时处于平衡状态，均减少1mol等效为前者平衡的基础上移走0.5molO2，平衡逆向移动，故C错误；
D．物质的量均减半，CO、O2和CO2的浓度之比与原平衡相同均2：1：2，平衡不移动，故D错误，
故答案为：A．

点评 本题考查较为综合，涉及氧化还原反应配平、平衡常数的计算与运用、等效平衡、热化学方程式书写，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握答题的思路．

练习册系列答案
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15．以下说法中正确的是（　　）
A．所有△H＜0的反应均是自发反应
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
D．自发进行的反应一定能迅速进行
17．信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成严重威胁．某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并用如下流程制备胆矾晶体（CuSO4•5H2O）：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
阳离子Fe3+Fe2+Cu2+
开始沉淀1.56.44.2
完全沉淀3.28.96.7
（1）滤渣Ⅰ的主要成份是（写化学式）Au、Pt．
（2）反应Ⅱ中加入H2O2的作用是使Fe2+氧化为Fe3+．
（3）生成沉淀反应的离子方程式有Fe3++3OHˉ=Fe（OH）3↓．
（4）操作Ⅰ的步骤是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（5）测定胆矾晶体纯度的实验步骤如下：
A． 准确称取3.125g胆矾晶体样品配成100mL溶液；
B． 取10.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，加入过量KI固体，发生反应：2Cu2++4Iˉ=2CuI↓+I2
C． 继续向上述混合物中，逐滴加入0.1000mol•L-1Na2S2O3溶液至恰好完全反应，共消耗12． 00mL Na2S2O3溶液：I2+2S2O32-=2Iˉ+S4O62-，则样品中胆矾晶体的质量分数96%．
14．对叔丁基苯酚（）工业用途广泛，可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等．实验室以苯酚、叔丁基氯[（CH3）3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚．实验步骤如下：
步骤l：组装仪器，用量筒量取2.2mL叔丁基氯（过量），称取1.6g苯酚，搅拌使苯酚完全溶解，并装入滴液漏斗．
步骤2：向X中加入少量无水AlCl3固体作催化剂，打开滴液漏斗旋塞，迅速有气体放出．
步骤3：反应缓和后，向X中加入8mL水和1mL浓盐酸，即有白色固体析出．
步骤4：抽滤得到白色固体，洗涤，得到粗产物，用石油醚重结晶，得对叔丁基苯酚1.8g．
（1）仪器X的名称为三颈（口）烧瓶．
（2）步骤2中发生主要反应的化学方程式为．
（3）图中倒扣漏斗的作用是防止倒吸．苯酚有腐蚀性，若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤．
（4）下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD（填选项字母）．
A．量筒     B．容量瓶       C．滴定管      D．分液漏斗      E．长颈漏斗
（5）本实验中，对叔丁基苯酚的产率为70.5%．（请保留三位有效数字）
11．已知在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如下：
aA（g）+bB（g）?2C（g）
起始物质的量浓度（mol/L）1.510
2s末物质的量浓度（mol/L）0.90.80.4
则：①该可逆反应的化学方程式可表示为3A（g）+B（g）?2C（g）；
②0到2s用物质B来表示的反应速率为0.1mol/（L•s）；
③从反应开始到2s末，A的转化率为40%；
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是BE．
A．vB（反应）=vC（生成）                      B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变             D．vA：vB：vC=3：2：2
E．容器内气体C的物质的量分数保持不变．
18．乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂和防腐剂、
乙酰苯胺的制备原理为

实验参数
名称相对分
子质量		性状密度（g/mL）沸点（℃）溶解性
苯胺93无色油状液体1.02184.4微溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酸60无色液体1.05118.1易溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酰
苯胺		135白色晶体1.22304微溶于冷水，可溶于热水易溶于乙醇、乙醚
实验装置如图所示（部分仪器及夹持装置已略去）．

注：①刺型分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离．②苯胺易被氧化．
实验步骤：
步骤1：在100mL圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、锌粉0.1g和少量沸石，安装好仪器后，对圆底烧瓶均匀加热，使反应液在微沸状态下回流，调节加热温度，使温度计温度控制在105℃左右；反应约60～80min，反应生成的水及少量醋酸被蒸出，当反应基本完成时，停止加热．
步骤2：在搅拌下，趁热将蒸馏烧瓶中的液体以细流状倒入盛有冰水的100mL烧杯中，快速搅拌，乙酰苯胺结晶析出，烧杯内试剂冷却至室温后，进行抽滤、洗涤、干燥，可得到乙酰苯胺粗品．
步骤3：将乙酰苯胺粗品进行重结晶，待结晶完全后抽滤，尽量压甘干滤饼．将产品置于干净的表面皿中晾干，称重，计算产率、
请回答下列问题：
（1）实验中加入锌粉的目的是防止苯胺在反应过程中被氧化；．
（2）从化学平衡的角度分析，控制温度计的温度在105℃左右的原因是不断分出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，提高生成物的产率．
（3）通过温度计温度下降或锥形瓶内液体不再增加可判断反应基本完成、
（4）步骤1加热可用油浴（填“水浴”或“油浴”）．
（5）洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是A（填字母）．
A．用少量冷水洗B．用少量热水洗
C．先用冷水洗，再用热水洗D．用酒精洗
（6）步骤2得到的粗品中因含有某些杂质而颜色较深，步骤3重结晶的操作是：将粗品用热水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸进行脱色，趁热过滤，再将滤液冷却结晶．
（7）该实验最终得到产品9.1g，则乙酰苯胺的产率是65.7%（小数点后保留两位数字．）
15．元素周期表中非金属性强的元素主要位于（　　）
A．左、下方区域B．左、上方区域C．右、上方区域D．右、下方区域
16．氮及其化合物在工农业生产生活中应用广泛，请解决下列问题．
（1）硫酸铜溶液时白磷引起中毒的一种解毒剂：
P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4，若6molH3PO4生成，则被CuSO4氧化的P4的物质的量为0.75mol．
（2）氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点．以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=-159.47kJ•mol-1
②NH2CO2NH4（s）=CO （NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJ•mol-1
③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=-86.98kJ•mol-1
则a为+72.49．
（3）如图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式N2+6e-+8H+=2NH4+．生产中可分离出的物质A的化学式为NH4Cl．
（4）常温下，向0.1mol/L氨水中加入少许N2O5，使溶液中c（NH3•H2O）：c（NH4+）=5：9，此时溶液的
pH=9．（25℃时，NH3•H2O的电离常数Kb=1.8×10-5）
（5）SiO2溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水，经分析该酸由3种元素组成，其中氟严肃的质量分数为79.17%．请写出SiO2溶于氢氟酸的离子方程式SiO2+6HF=2H++SiF62-+2H2O．

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