1. 二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一21世纪教育网
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_____。
②平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H＝－1160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为______kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni＝由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示：
请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式 (不必配平)。
[答案](1)①800L·mol－1 ②＝ (2)1.60NA(或1.6NA) 173.4 (3)MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S
[解析](1)据题意当容器中总压强为0.10MPa时，SO2的平衡转化率为0.80，据此可计算得出平衡时c(SO2)=0.040mol·L－1；c(O2)=0.020mol·L－1；c(SO3)=0.16mol·L－1。根据平衡常数的计算式：K==800L·mol－1；只要温度不变，平衡常数就不改变，在此变化过程中，只有压强的改变，温度未发生变化，故K(A)=K(B)。
(2)用标准状况下4.48LCH4还原NO2 至N2，4.48LCH4的物质的量为0.20mol，在此过程中CH4中碳元素的化合价有-4价升高到+4价，转化为CO2，失去电子的总物质的量为0.20mol×8= 1.60mol，故转移电子数为1.60NA。由题目给知的热化学方程式，根据盖斯定律可以得出CH4还原NO2至N2的热化学方程式为：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ·mol－1，则0.2molCH4反应放出的热量为867 kJ·mol－1×0.2mol=173.4kJ。
(3)此题中反应物已知为MFe2OX和SO2，反应后生成MFe2O4，由MFe2OX转化为MFe2O4，氧原子数增加，故SO2失去氧原子转化为S，反应式为：MFe2OX+SO2=MFe2O4+S。
[考点分析]平衡常数、反应热、氧化还原反应方程式书写。
24. ⑴北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
①丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1＝156.6 kJ·mol-1
CH3CH＝CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g) △H2＝32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH＝CH2 (g)+H2(g)的△H＝ kJ·mol-1。
②以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应总方程式为
；放电时，CO32－移
向电池的 (填“正”或“负”)极。
⑵反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
①该反应是_______________反应(填“吸热”“放热”)；
②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________(填“增大”“减小”“不变”)；
③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_____________，原因是______________
______________________________________________________________________ ____。
[答案]
⑴ ①124.2 ②C3H8+5O2＝3CO2+4H2O 负
⑵ ①放热 ②减小 减小
③不影响 催化剂不改变平衡的移动
[专题综合]
23. 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据右图回答下列问题：
(1)原子最外层电子均达到8电子结构的分子是
(选填“PCl3”或“PCl5”)。
(2)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式
______ _。
(3) PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式__________________ _ 。
(4)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是
________________ ___ __。
. (1)PCl3
(2) P(s)+Cl2(g)=== PCl3(g)；△H＝－306kJ·mol－1
(3) PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)；△H＝+93kJ·mol－1
(4)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl。
22. 现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族，D、E、F同周期；A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A与C形成的化合物常温下均为液态，A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。
请回答下列问题：
(1)元素B在周期表中的位置是_____________________，元素D的原子结构示意图为_________________________。
(2)A、D、E 3种元素形成一种离子化合物，其水溶液呈碱性，试用离子方程式表示该溶液中存在的所有平衡______________________________________
________________________________________________________________。
(3)A2C比A2E沸点高的原因是______________________________________。
(4)在一定条件下，A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池，该电池正极的电极反应式为_________________________________，负极的电极反应式为______________________________；该电池在放电过程中，电解质溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)化合物B2A4和B2C4的液体曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境无污染。1 mol B2A4与B2C4完全反应生成两种气体时放出热量516.8 kJ，则该反应的热化学方程式为
_________________________________________________________________。
21. 反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是____________________反应(填“吸热”“放热”)；
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______(填“增大”“减小”“不变”)，原因是________________________________________________________________________________；
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______________，原因是_____________________________。
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_____，E2______(填“增大”“减小”“不变”)。
(1)放热。
(2)减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。
(3)不影响；催化剂不改变平衡的移动。
(4)减小、减小。
20. 工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下： SiCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g)；△H＝+QkJ·mol－1(Q＞0)某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是( )
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1mol，则达到平衡时，吸收热量为QkJ
C．反应至4min时，若HCl的浓度为0.12mol·L－1，则H2的反应速率为0.03mol/(L·min)
D．当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol·L－1的NaOH恰好反应
[答案]D
19. 以NA代表阿伏加德罗常数，有关反应( )
C2H2(g)+O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)；ΔH= -1300kJ/mol
下列关于热化学方程式的说法正确的是
A．有5NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量
B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量
C．有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
18. 下列说法正确的是 ( )
A．标准状况下，11.2LHCl中含 6.02×1023个离子
B．△H＜0，△S＞0的化学反应一定能自发进行
C．pH＝5的盐酸，稀释1000倍后，溶液pH约为8
D．溶液，则
[答案]B
17. 下列热化学方程式中的ΔH能表示对应可燃物质燃烧热的是( )
A．2 CO(g) + O2(g) ＝ 2 CO2(g)；ΔH = －566 KJ·mol-1
B．CH4(g) + 2 O2(g) ＝CO2(g) + 2 H2O(l)；ΔH = －890 KJ·mol-1
C．2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(l)；ΔH = －571.6 KJ·mol-1
D．H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g) ；ΔH = －184.6 KJ·mol-1
16. 下列表述中正确的是 ( )
A．任何能使熵值减小的过程都能自发进行
B．已知热化学方程式2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3 (g)；△H＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，
则将2mol SO2(g)和1mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量
C．在Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2后，溶液中不存在SO42－
D．1mol NaOH分别和1mol CH3COOH、1molHNO3反应，后者比前者△H小
2SO3(g)
=800L·mol－1；只要温度不变，平衡常数就不改变，在此变化过程中，只有压强的改变，温度未发生变化，故K(A)=K(B)。
；放电时，CO32－移
C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
根据右图回答下列问题：
C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)；ΔH= -1300kJ/mol
溶液
，则
2SO3 (g)；△H＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，