（14分）氫是一種重要的非金屬元素。氫的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛而重要的作用。
（1）某硝酸廠處理尾氣中NO的方法是：催化劑存在時用H2將NO還原為N2。
已知：

則H2還原NO生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式是：
                                                  。
（2）在一定條件下，用H2將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下：
CO2(g)+4H2 (g) CH4 (g)+2H2O(g)
向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃時發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2mol·L一1，H2 0.8mol·L一1，CH40.8mol·L一1，H2O1.6mol·L一1。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為   。上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=     。200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8，則該反應(yīng)的△H   0（填“>’’或“<”）。
（3）某研究小組以H2與CaCl2制備某種鈣的化合物。已知反應(yīng)只生成甲、乙兩種化合物。對產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn)：化合物甲的組成中鈣、氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為52.29%、46.41%，化合物乙的水溶液顯酸性。請回答下列問題：
①乙的化學(xué)式為            。
②甲與水反應(yīng)可得H2，其化學(xué)方程式是：
                                。
（4）H2的獲得途徑很多，由哈工大研究小組設(shè)計的微生物電解有機(jī)廢水法，既可以清除廢水中的有機(jī)雜質(zhì)，同時可以獲得氫氣。下圖為一種處理含甲醇工業(yè)廢水的微生物電解池，寫出電解過程中，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式：                 。
（1）2NO(g) +2H2(g)＝N2(g) + 2H2O(g) △H＝－665kJ·moL－1（2分）
（2）80%； c(CH4)·c2(H2O)/c(CO2)·c4(H2)；＜               （各2分）
（3）①HCl（2分）   ②2CaHCl + 2H2O＝CaCl2 + Ca(OH)2 + 2H2↑（3分）
（4）CH3OH－6e—＋H2O＝CO2↑＋6H+

試題分析：（1）首先寫出H2還原NO生成氮氣和水蒸氣的化學(xué)方程式并注明狀態(tài)：2NO(g) +2H2(g)＝N2(g) + 2H2O(g)，然后根據(jù)鍵能求出焓變，?H=2×630kJ?mol?1+2×436kJ?mol?1—945kJ?mol?1—4×463kJ?mol?1=－665kJ·moL－1，可得熱化學(xué)方程式。
（2）設(shè)起始時CO2和H2的物質(zhì)的量濃度分別為x、y；
CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）
起始濃度（mol?L?1） x     y    0     0
變化濃度（mol?L?1） 0.8    3.2    0.8     1.6  
平衡濃度（mol?L?1） 0.2     0.8  0.8    1.6
x=0.8mol?L?1 +0.2mol?L?1 =1mol?L?1，y=3.2mol?L?1 +0.8mol?L?1 =4mol/L；
CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=0.8mol?L?1÷1mol?L?1×100%=80%；根據(jù)平衡常數(shù)的含義可知平衡常數(shù)表達(dá)式K= c(CH4)·c2(H2O)/c(CO2)·c4(H2)；300℃時平衡常數(shù)為：0.8×1.62    ÷（0.2×0.84）=25，200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8，說明溫度升高，平衡常數(shù)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，?H<0。
（3）①化合物乙的水溶液顯酸性，根據(jù)元素守恒知乙為氯化氫。
②化合物甲的組成中鈣、氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為52.29%、46.41%，還有一種元素，根據(jù)反應(yīng)中元素守恒知，另一種元素為氫元素，則其鈣原子、氯原子和氫原子個數(shù)之比=52.29%/40:46.41%/35.5:(1-52.29%-46.41%)/1=1:1:1，所以所以甲的化學(xué)式為CaHCl，甲和水反應(yīng)生成氫氣，同時生成氯化鈣、氫氧化鈣，反應(yīng)方程式為：2CaHCl+2H2O=CaCl2+Ca（OH）2+2H2↑
（4）陽極上發(fā)生CH3OH失電子反應(yīng)，電極方程式為：CH3OH－6e—＋H2O＝CO2↑＋6H+
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

反應(yīng)A（g）+3B（g）?2C（g）+2D（g），在四種不同條件下的反應(yīng)速率如下，其中表示反應(yīng)最快的是（　�。�
A．vA=0.15mol/（L?min）B．vB=0.6mol/（L?s）
C．vC=0.2mol/（L?min）D．vD=0.01mol/（L?s）

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

可以充分說明反應(yīng)P（g）+Q（g） R(g)+S（g）在恒溫下已達(dá)到平衡的是（    ）
A．反應(yīng)容器內(nèi)的壓強不隨時間改變B．反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存
C．P的生成速率和S的生成速率相等D．反應(yīng)容器內(nèi)的氣體總物質(zhì)的量不隨時間變化

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

一定條件下，水蒸氣含量隨反應(yīng)時間的變化趨勢符合下圖的是(  )
A．CO2(g)+2NH3( g) CO(NH2)2(s)+H2O(g); △H<0
B．CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g); △H>0
C．CH3CH2OHCH2=CH2(g)+ H2O(g); △H>0
D．2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H-5CH=CH2(g)+2H2O(g); △H<0

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

可逆反應(yīng)2NO22NO+O2在體積不變的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
①單位時間內(nèi)生成n molO2的同時生成2n mol NO2
②用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2：2：1的狀態(tài)
③混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A．①③⑤B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(14分)加大對煤燃燒產(chǎn)生的廢氣、廢渣的處理已刻不容緩。
（1） 對燃煤的廢氣進(jìn)行脫硝處理時，可利用甲烷催化還原氮氧化物，如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝b kJ·mol－1
則反應(yīng)CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
（2） 將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為：

2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH
① 該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。
② 已知在某壓強下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉(zhuǎn)化率如右圖所示。該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若溫度不變，減小反應(yīng)投料比[n(H2) /n(CO2)]，則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③ 二甲醚燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為____________________________。

（3） 以CO2為原料合成的碳酸酯(僅含碳、氫、氧三種元素)是用途廣泛的化學(xué)品，某種碳酸酯(DPC)水解產(chǎn)物之一遇氯化鐵溶液顯紫色，右圖為它的核磁共振氫譜圖，請寫出DPC的結(jié)構(gòu)簡式：____________。
（4） 某電廠的粉煤灰含莫來石(主要成分為Al6Si2O13、SiO2)。將其和純堿在高溫下燒結(jié)，可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2，有關(guān)化學(xué)方程式(反應(yīng)條件均為高溫)為：
Al6Si2O13＋3Na2CO3===2NaAlSiO4＋4NaAlO2＋3CO2↑
Al6Si2O13＋5Na2CO3===2Na2SiO3＋6NaAlO2＋5CO2↑
SiO2＋Na2CO3===Na2SiO3＋CO2↑
則用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通過以上反應(yīng)制得5 mol NaAlO2，共消耗Na2CO3為________mol。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(12分).
在1.0 L密閉容器中放入0.10molA(g)，在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):
A(g)B(g)＋C(g)   △H=+85.1kJ·mol－1（吸熱反應(yīng)）
反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表：
時間t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
總壓強p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
 
回答下列問題:
（1）欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）由總壓強P和起始壓強P0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為＿＿＿＿＿＿＿。平衡時A 的轉(zhuǎn)化率為＿＿＿＿＿.
（3）   ①由總壓強p和起始壓強p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n（A），
n總＝_______mol，n（A）＝_______mol。
②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)，計算a＝ _______________
反應(yīng)時間t/h
0
4
8
16
C（A）/（mol·L-1）
0.10
a
0.026
0.0065
 
分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c（A）變化與時間間隔（△t）的規(guī)律，得出的結(jié)論是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，由此規(guī)律推出反應(yīng)在12h時反應(yīng)物的濃度c（A）為_______mol·L-1

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（18分）運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氯等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
（1）科學(xué)家研究在一定條件下通過下列反應(yīng)制備NH3:

①在其他條件相同時，反應(yīng)中NH3的體積分?jǐn)?shù)(a)在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化如圖。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______，該反應(yīng)中的（填“>”“<”或“=”）。

②某溫度下，在2L容積不變的密閉容器中加入1molN2和6molH2O（1）發(fā)生反應(yīng)，N2轉(zhuǎn)化率隨時間(t)變化如圖。15-20min內(nèi)，v(NH3)=____。若其他條件不變，在圖中畫出使用催化劑后N2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的曲線示意圖。
（2） 25℃時，某同學(xué)將0.lmol鹽酸與0.2 mol氨水等體積混合，所得混合溶液pH______7（填“>”“<”或“=”，下同），混合溶液中（25℃時，NH3.H2O的電離常數(shù)）
（3） 25℃時，向O.lmol的MgCl2溶液中逐滴加入適量0.lmol氨水，有白色沉淀生成，向反應(yīng)后的濁液中，繼續(xù)加入O.lmol的FeCl3溶液，觀察到的現(xiàn)象是______ ；上述過程中發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式為______。(25℃時，，）

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（16分）碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請回答下列問題：
（1）在化工生產(chǎn)過程中，少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒，常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知： C(s)+（g）=CO（g）ΔH1=-126．4kJ/mol        ①
C(s)+O2（g）=CO2（g）  ΔH2= －393．5kJ·mol－1       ②
                 S(s)+O2（g）=SO2（g）   ΔH3= －296．8kJ·mol－1         ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：                              
（2）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖1所示，該反應(yīng)ΔH     0（填“>”或“ <”）。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系，曲線I、II、III對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3，則K1、K2、K3的大小關(guān)系為         ；測得B(X1,60)點氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%，則x1=        。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是      （填序號）。
A．正反應(yīng)速率先增大后減小B．逆反應(yīng)速率先增大后減小
C．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大D．反應(yīng)物的體積百分含量增大
E． 混合氣體的密度增大
③一定條件下，將2molCO和2molH2置于容積為2L固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時CO與H2體積之比為2∶1，則平衡常數(shù)K＝              。
（3）最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。
原理：使用惰性電極電解，乙醛分別在陰、陽極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸，
總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。
實驗室中，以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的 處理過程，其裝置示意圖如圖所示：

①電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產(chǎn)生無色氣體，陽極電極反應(yīng)分別為：
4OH－-4e－═O2↑+2H2O；                                   。
②在實際工藝處理過程中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mg/L的廢水，可得到乙醇        kg(計算結(jié)果保留2位小數(shù)）

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