I．“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學家研究的主要課題：
(1)將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），得到如下二組數(shù)據(jù)：

實驗組
溫度℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1．6
2．4
6
2
900
2
1
0．4
1．6
3
 
①實驗1中以v （CO2）表示的反應速率為                （保留兩位小數(shù)，下同）。
②該反應為      （填“吸”或“放”）熱反應，實驗2條件下平衡常數(shù)K=         。
(2)已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l）＋ 3O2(g）＝ 2CO2(g）＋ 4H2O(g） ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g）＝ 2CO2(g）                  ΔH ＝ －566.0 kJ／mol
③ H2O(g）＝ H2O(l）                          ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：                     。
II．(1)海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學電源的重要原料。如LiFePO4電池某電極的工作原理如下圖所示：

該電池的電解質為能傳導Li+的固體材料。放電時該電極是電池的    極（填“正”或“負”），該電極反應式為         。
(2)用此電池電解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如電路中轉移了0.02 mole－，且電解池的電極均為惰性電極，陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積是       L，將電解后的溶液加水稀釋至1L，此時溶液的pH＝           。

Ⅰ．（1）①0.13mol/(L·min）(2分）  ②放(1分）   0.17(2分）
（2）CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l）  ΔH ＝－442.8 kJ／mol (2分)
Ⅱ．（1）正(1分）       FePO4+e-+Li+＝LiFePO4 (2分）  （2）0.168(2分）   2(2分)

解析試題分析：Ⅰ．（1）①由表格數(shù)據(jù)和反應的化學方程式可知可知，氫氣的物質的量與CO2的物質的量是相等的，則二氧化碳的濃度變化為1.6mol÷2L＝0.8mol/L，則v=0.8mol/L÷6min＝0.13mol/(L·min)；
②溫度升高，氫氣的含量減少，則升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應；
H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g）
初始濃度   0.5mol/L   1mol/L       0          0
轉化濃度  0.2mol/L   0.2mol/l     0.2mol/l  0.2mol/l
平衡濃度 0.3mol/L  0.8mol/L     0.2mol/l  0.2mol/l
則K==0.17
(2)已知在常溫常壓下：① 2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋ 4H2O(g） ΔH ＝－1275.6 kJ／mol、
② 2CO (g)+ O2(g)＝2CO2(g） ΔH ＝－566.0 kJ／mol、③ H2O(g)＝H2O(l） ΔH＝－44.0 kJ／mol，則根據(jù)蓋斯定律可知（①－②+③×4）÷2即得到甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l）  ΔH ＝－442.8 kJ／mol。
Ⅱ．（1）放電時鐵元素的化合價由+3價降低到+2價，得到電子，因此是正極，電極反應式為FePO4+e-+Li+＝LiFePO4；
（2）硫酸銅和氯化鈉的物質的量均是0.01mol，由于通過0.02mol電子，因此銅離子青海方，氯離子不足，即氯離子完全放電后溶液中的氫氧根離子又放電。所以電解過程可以看做是3個階段，度÷第一階段相當于是電解氯化銅，第二階段是電解硫酸銅，所以陽極產(chǎn)生氯氣是0.01mol÷2＝0.005mol，氧氣是（0.02mol－0.01mol）÷4＝0.0025mol，則體積共計是（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol＝0.168L。氧氣是0.0025mol，則根據(jù)反應式2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑可知產(chǎn)生氫離子的物質的量是0.0025mol×4＝0.01mol，氫離子濃度是0.01mol÷1L＝0.01mol/L，則pH＝2。
考點：考查可逆反應的有關計算、蓋斯定律應用以及電解原理的有關判斷

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(17分)合成氨工業(yè)上常用下列方法制備H2：
方法：
方法：

試計算25℃時由方法②制備l000g H2所放出的能量為_________ kJ。
（2）在一定的條件下，將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個密閉容器，發(fā)生反應：
其相關數(shù)據(jù)如下表所示：

①T1_________T2（填“>”、“=”或“<”）；
T1℃時，該反應的平衡常數(shù)K="_________" 。
②乙容器中，當反應進行到1.5min時，H2O(g)的物質的量濃度范圍是_________。
③一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是_________。
A．
B．混合氣體的密度保持不變

D．混合氣體的平均相對分子質量保持不變
④某同學為了研究反應條件對化學平衡的影響，測得逆反應速率與時間的關系如圖所示：

可見在t1、t3、t5、t7時反應都達了到平衡狀態(tài)，如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件，則從t1到t8哪個時間段H2O (g)的平衡轉化率最低_________，t4時刻改變的條件是__________。
⑤在25 ℃時，c mol/L，的醋酸與0.02mol/L NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性，
用含c的代數(shù)式表示CH3COOH的電離常數(shù)Ka=_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點，下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學數(shù)據(jù)：
反應Ⅰ： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)          ?H = —49．0  kJ·mol-1
反應Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)     ?H = —173．6 kJ·mol-1
（1）寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的熱化學反應方程式：                     
（2）對反應Ⅰ，在一定溫度下反應達到平衡的標志是     （選填編號)
a．反應物不再轉化為生成物 b．平衡常數(shù)K不再增大
c．CO2的轉化率不再增大 d．混合氣體的平均相對分子質量不再改變　
（3）在密閉容器中，反應Ⅰ在一定條件達到平衡后，其它條件恒定，能提高CO2轉化率的措施是    （選填編號）

A．降低溫度B．補充CO2C．加入催化劑D．移去甲醇
（4）研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象，在密閉容器中，按H2與CO2的物質的量之比為3:1進行投料，在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質的體積分數(shù)（y%）如下圖所示。表示CH3CH2OH組分的曲線是     ；圖中曲線Ⅱ和Ⅲ的交點a對應的體積分數(shù)ya=     %（計算結果保留三位有效數(shù)字）

(5)一種以甲醇作燃料的電池示意圖如圖。寫出該電池放電時負極的電極反應式：                     。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。
已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l） △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式                                          。
（2） 將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構成甲烷燃料電池。其負極電極反應式是：                             。
（3）某同學利用甲烷燃料電池設計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。下列說法中正確的是      （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應是：2H+ + 2e－= H2↑
（4）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積
為2L的恒容密閉容器中，進行反應：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1．6
5
2
900
1
2
0．4
3
3
900
1
2
0．4
1
 
①實驗1中，以v (H2)表示的平均反應速率為              。
②實驗3跟實驗2相比，改變的條件可能是                 （答一種情況即可）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

乙醇汽油含氧量達35%,使燃料燃燒更加充分,使用車用乙醇汽油，尾氣排放的CO和碳氫化合物平均減少30%以上,有效的降低和減少了有害的尾氣排放。但是汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，對NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題。NOx排入空氣中，形成酸雨，造成空氣污染。NOx中有一種紅棕色氣體，其溶于水的方程式是       。
（2）已知NO2和N2O4的結構式分別是和。

物質
NO2
N2O4
化學鍵
    N＝O
N—N
 N＝O
鍵能（kJ/mol）
466
167
438
 
寫出NO2轉化N2O4的熱化學方程式       。
（3）研究人員在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化劑，可有效降低NOx的排放。
① 寫出用CO還原NO生成N2的化學方程式       。
② 在實驗室中模仿此反應，在一定條件下的密閉容器中，測得NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況和n (NO)/n(CO)比例變化情況如下圖。

為達到NO轉化為N2的最佳轉化率，應該選用的溫度和n(NO)/n(CO)比例分別為       、       ；該反應的?H       0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）用 CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物生成無污染的物質。CH4與NO發(fā)生反應的化學方程式為       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

到目前為止，由化學能轉變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕哪茉础?br />(1)化學反應中放出的熱能(焓變，ΔH)與反應物和生成物在反應過程中斷鍵和形成新鍵過程中吸收和放出能量的大小有關。
已知：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ，則形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為       。
(2)燃料燃燒將其所含的化學能轉變?yōu)槲覀兯枰臒崮堋Ｒ阎?br />①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
②C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
③ 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
標準狀態(tài)下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應放出588.05 kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質量是       。根據(jù)以上三個熱化學方程式，計算C(s，石墨)＋2H2(g)=CH4(g)的反應熱ΔH為           。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關。
（1）在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應： Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，H<0。利用該反應可以將粗鎳轉化為純度達99．9％的高純鎳。對該反應的說法正確的是     (填字母編號)。

A．增加Ni的量可提高CO的轉化率，Ni的轉化率降低
B．縮小容器容積，平衡右移，H減小
C．反應達到平衡后，充入CO再次達到平衡時，CO的體積分數(shù)降低
D．當4v[Ni(CO)4]=v(CO)時或容器中混合氣體密度不變時，都可說明反應已達化學平衡狀態(tài)
（2）CO與鎳反應會造成鎳催化劑中毒。為防止鎳催化劑中毒，工業(yè)上常用SO2將CO氧化，二氧化硫轉化為單質硫。
已知：C(s)+O2(g)=CO(g)  H=-Q1 kJmol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g)   H=-Q2 kJmol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)    H=-Q3 kJmol-1
則SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)  H=          。
（3）金屬氧化物可被一氧化碳還原生成金屬單質和二氧化碳。圖28（3）是四種金屬氧化物（Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳還原時與溫度（t）的關系曲線圖。
700oC時，其中最難被還原的金屬氧化物是         (填化學式)，用一氧化碳還原該金屬氧化物時，若反應方程式系數(shù)為最簡整數(shù)比，該反應的平衡常數(shù)(K)數(shù)值等于             。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如上圖28（4）所示。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應式為              。
若該燃料電池使用一段時間后，共收集到20mol Y，則理論上需要消耗標準狀況下氧氣的體積為       L。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氫氣、甲醇是優(yōu)質的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）已知：①=mol
②=mol 
③=mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式                      。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于下列反應：

①一定條件下的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖a。則          (填“<”、“>”或“="，下同)；A、B、C三點處對應平衡常數(shù)()的大小關系為          ；

②100℃時，將1 mol 和2 mol 通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應，能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是            (填序號)。
a．容器的壓強恒定
b．單位時間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 molH2
c．容器內(nèi)氣體密度恒定
d．
如果達到平衡時的轉化率為0．5，則100℃時該反應的平衡常數(shù)K=           。
（3）某實驗小組利用CO(g)、、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置，則該電池負極的電極反應式為            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

合成氯是人類研究的重要課題，目前工業(yè)合成氨的原理為：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93．0kJ/mol
（1）某溫度下，在2 L密閉容器中發(fā)生上述反應，測得數(shù)據(jù)如下

           時間/h
物質的量/mol
0
1
2
3
4
N2
2．0
1．83
1．7
1．6
1．6
H2
6．0
5．49
5．1
4．8
4．8
NH3
0
0．34
0．6
0．8
0．8
 
①0~2 h內(nèi)，v（N2）=           。
②平衡時，H2的轉化率為____；該溫度下，反應2NH3(g)  N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=  。
③若保持溫度和體積不變，起始投入的N2、H2、NH3的物質的量分別為a mol、b mol、c mol，達到平衡后，NH3比的濃度與上表中相同的為      （填選項字母）。
A．a(chǎn)=l、b=3．c=0        B．a(chǎn)=4、b=12、c=0
C．a(chǎn)=0、b=0．c=4       D．a(chǎn)=l、b=3、c=2
（2）另據(jù)報道，常溫、常壓下，N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應，生成NH3和O2。已知：H2的燃燒熱ΔH=-286kJ/mol，則陪制NH3反應的熱化學方程式為        。
（3）采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H'），通過電解法也可合成氨，原理為：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在電解法合成氨的過程申，應將N2不斷地通入  ___極，該電極反應式為                      。

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