题目内容


氨在国民经济中占有重要地位。
（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1 mol NH3，放出46.1 kJ的热量。
① 工业合成氨的热化学方程式是        。
② 已知：
N2 (g)2N (g)
H2 (g)2H (g)
则断开1 mol N－H键所需的能量是_______kJ。
（2）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

① 曲线a对应的温度是       。
② 关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是      （填字母）。
A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M点对应的H2转化率是       。
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为：
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。
则该燃料电池的负极反应式是       。
（1）①N2(g)+ 3H2(g)  2NH3(g)，ΔH =" —92.2" kJ·mol-1② 391（2）① 200℃；② AC；③ 75%（3）2NH3－6e— + 6OH—= N2 + 6H2O

试题分析：（1）①合成塔中每生成1mol NH3，放出46.1kJ热量，依据热化学方程式写出，标注物质聚集状态和对应反应放出的热量，热化学方程式：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H=-92.2kJ/mol；②反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8-6×N-H键键能=-92.2，N-H键键能=391kJ（2）合成氨反应为放热反应，反应温度越高越不利于反应的进行，曲线a的NH3的物质的量分数最高，其反应温度应相对最低，故a为200℃②A、及时分离出NH3可以使平衡正向移动，故A正确；B、催化剂能加快反应速率，但不能改变转化率，故B错误；C平衡常数K与温度有关，与其他条件无关，同一温度下的平衡常数相等，合成氨反应为放热反应，其温度越高平衡常数越小，故C正确；选AC；③在M点NH3的物质的量为60%，剩余物质的量为40%，又n(N2):n(H2)=1:3投料，故剩余H2物质的量为30%，因为N2（g）+3H2（g）2NH3（g），即发生反应的H2物质的量为90%，故M点对应的H2转化率是%=75%；（3）原电池中负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应式2NH3－6e—+6OH—=N2+6H2O。
练习册系列答案
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随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为______________________________________；
图中变化过程哪些是吸热反应________（填序号）。
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一　CO（g）＋2H2（g）??CH3OH（g）
方法二　CO2（g）＋3H2（g）??CH3OH（g）＋H2O（g）
在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________________________________________；
某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ（保留三位有效数字）。
（3）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO　已知：C（s）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）　ΔH＝－566 kJ·mol－1
TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（s）＋O2（g）　ΔH＝＋141 kJ·mol－1
则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）=TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。
（4）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，
已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，
则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。
根据下列热化学方程式
（1）C(s)+O2(g)=CO2(g)                     △H1=-393．5 kJ/mol
（2）H2(g)+O2(g)=H2O（1）                  △H2=-285．8 kJ/mol
（3）CH3COOH（1）+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O（1）   △H3=-870．3 kJ/mol
可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH（1）的△H为
A．△H=+244．1kJ/molB．△H=-488．3 kJ/mol
C．△H=-996．6 kJ/molD．△H=+996．6 kJ/mol
含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应时，放出28.7 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式正确的是    
A．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" +28.7" kJ·mol-1
B．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" -28.7" kJ·mol-1
C．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" +57.4" kJ·mol-1
D．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H20(l)=" -57.4" kJ·mol-1
下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的是
①C(s)+O2(g) ===CO(g)；ΔH1       C(s)+O2(g) ===CO2(g)；ΔH2
②S(g)+O2(g) ===SO2(g)；ΔH3           S(s)+O2(g) ===SO2(g)；ΔH4
③CaO(s)+H2O(l) ===Ca(OH)2(s)；ΔH5    CaCO3(s) ===CaO(s)+CO2(g)；ΔH6
A．②B．①②C．①③D．②③
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
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（来吸收合成气中的一氧化碳，其反虚原理为：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3[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[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是         ；
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反应b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①对于反应a，某温度下，将4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，测得甲醇蒸气的体积分数为30%，则该温度下反应的平衡常数为    ；
②对于反应b，某温度下，将1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容积的密闭容器中，反应到达平衡时，改变温度和压强，平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示，温度和压强的关系判断正确的是         ；（填字母代号）

A．p3>p2，T3>T2
B．p2>p4，T4>T2
C．p1>p3，T1>T3
D．p1>p4，T2>T3
（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       ；
A．逆反应速率先增大后减小
B．正反应速率先增大后减小
C．反应物的体积百分含量减小
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         ；
③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是         （填字母）
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（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31.63 kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式                    。
（1）能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。
已知：① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
则C的燃烧热____________________________kJ.mol-1
（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N2+3H2  2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,开始他们将N2和H2混合气体20mol (体积比1：1)充入5L合成塔中.反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示，反应过程中P/P0与时间t的关系如图所示。请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是（填字母代号）_____________
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min时，以C(N2)变化表示的平均反应速率为___________
③若提高N2的转化率可采取的措施有_______________
A．向体系中按体积比1：1再充入N2和H2
B．分离出NH3
C．升高温度
D．充入He气使压强增大
E．加入一定量的N2
（3）25°C时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中c(CO32-)=0.2mol/L，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生 BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol /L。
汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH，已知该反应在 T ℃时，平衡常数K＝9.0。
请回答：
（1）已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1     2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2  ΔH=             （用含ΔH1、ΔH2的表达式表示）；
（2）某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则NO的反应速率                ；
（3）假定该反应是在恒容条件下进行，下列能判断该反应已达到平衡的是________；
A．消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B．混合气体密度不变
C．混合气体平均相对分子质量不变
D．2v正(N2)＝v逆(NO)
（4）下图是反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”图，由图A可以推知该反应为        反应（填“吸热”或“放热”）。由图B可知，与a对应的条件相比，b改变的条件可以是        ；

（5）T ℃时，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20mol·L－1和0.50mol·L－1，此时反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，平衡时，N2在混合气体的体积百分数为多少？（在答题卡上写出具体计算过程，结果保留2位有效数字）
（1）在298K时，1mol C2H6 在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量1558.3kJ。写出该反应的热化学方程式                                        。
（2）利用该反应设计一个燃料电池：用KOH溶液作电解质溶液，多孔石墨作电极，在电极上分别通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为       极（填“正”或“负”），该电极上发生的电极反应式为                                              。
（3）在右图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为                                      。如果起始时盛有1L pH=5的CuSO4溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是                                                                                 。若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入         （填物质名称），其质量约为           。

（4）将普通碳钢钉放入“84消毒液”（NaClO溶液）中浸泡一段时间。预期的实验现象是                                              。
（5）为了进一步探究碳钢钉在该消毒液（NaClO）中的腐蚀原理，某同学设计了如图所示实验装置，写出碳（C）极上发生的电极反应式                                      。

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