煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑之一。
(1)在250C 101kPa時，H2與O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的熱量，其熱化學方程式為
___________
又知: ①C(s)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
②CO(g)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－283.0kJ/mol
焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法，C(s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g) △H=____kJ/mol
(2) CO可以與H2O(g)進一步發(fā)生反應(yīng): CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＜0在恒容密閉容器中，起始時n(H2O)=0.20mol，n(CO)＝0.10 mol,在8000C時達到平衡狀態(tài)，K＝1.0，則平衡時，容器中CO的轉(zhuǎn)化率是_____________(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。
(3) 工業(yè)上從煤氣化后的混合物中分離出H2，進行氨的合成，已知反應(yīng)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g2NH3(g)（△H＜0）在等容條件下進行，改變其他反應(yīng)條件，在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示：

①N2的平均反應(yīng)速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)從大到小排列次序為________；
②由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向 是________，采取的措施是________。
③比較第II階段反應(yīng)溫度(T2)和第III階段反應(yīng)速度（T3)的高低：T2________T3填“〉、=、<”判斷的理由是________________。

（14分）（1）H2(g)+O2(g)═lH2O(g) △H＝－241.8kJ/mol （2分）；＋131.3kJ （1分）
（2）66.7% （2分） （3）①v1(N2)＞vII(N2)＞vIII(N2)（3分）
②向正反應(yīng)方向 從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物NH3（3分）
③＞ 此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動 （3分）

解析試題分析：（1）在25℃、101kPa時，H2與O2化合生成1molH2O(g)放出241.8kJ的熱量，所以其熱化學方程式為H2(g)+O2(g)═lH2O(g) △H＝－241.8kJ/mol。
已知①C(s)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
②CO(g)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－283.0kJ/mol
③H2(g)+O2(g)═lH2O(g) △H＝－241.8kJ/mol
所以根據(jù)蓋斯定律，①－③－②即得到C(s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g)，則反應(yīng)熱△H＝－393.5kJ/mol＋241.8kJ/mol＋283.0kJ/mol＝＋131.3kJ/mol。
（2）            CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始量（mol）     0.1     0.2         0      0
轉(zhuǎn)化量（mol）      x       x          x       x
平衡量（mol）   0.1－x  0.2－x        x       x
由于反應(yīng)前后氣體的體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)
即＝1.0
解得x＝
所以平衡時，容器中CO的轉(zhuǎn)化率是×100%＝66.7%
（3）①根據(jù)圖像可知，虛線表示氮氣的濃度變化，則v1(N2)＝（2mol/L－1mol/L）÷20min＝0.05mol/（L?min），vII(N2)＝（1mol/L－0.62mol/L）÷15min＝0.0253mol/（L?min），vIII(N2)＝（0.62mol/L－0.5mol/L）÷10min＝0.012mol/（L?min），故N2的平均反應(yīng)速率v1(N2)＞vII(N2)＞vIII(N2).
②根據(jù)圖像可知，第Ⅱ階段氨氣是從0開始的，瞬間反應(yīng)物氮氣和氫氣濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了氨氣，即減少生成物濃度，平衡正向移動。
③第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質(zhì)的量均相等，根據(jù)氨氣和氫氣的量減少，氨氣的量增加可判斷平衡是正向移動的。根據(jù)平衡開始時濃度確定此平衡移動不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強也不可能，因此一定為溫度的影響。此反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)，可以推測為降低溫度，因此達到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時的溫度低，即T2＞T3。
考點：考查熱化學方程式的書寫；蓋斯定律的應(yīng)用；反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的計算以及外界條件對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響等

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知H2（g）和CO（g）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol。  
則一氧化碳與液態(tài)水反應(yīng)，生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為   
________________________________________________________；

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。高溫下，在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢，其總反應(yīng)為：
WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)
請回答下列問題：
⑴上述反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為___________________________。
⑵某溫度下反應(yīng)達平衡時，H2與水蒸氣的體積比為2:3，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_____________________；隨溫度的升高，H2與水蒸氣的體積比減小，則該反應(yīng)為反應(yīng)_____________________（填“吸熱”或“放熱”）。
⑶上述總反應(yīng)過程大致分為三個階段，各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示：

溫度
25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份
WO3      W2O5      WO2        W
 
第一階段反應(yīng)的化學方程式為___________________________；580℃時，固體物質(zhì)的主要成分為________；假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W，則三個階段消耗H2物質(zhì)的量之比為____________________________________。
⑷ 已知：溫度過高時，WO2 (s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2 (g)；
WO2 (s) + 2H2 (g)  W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1
WO2 (g) + 2H2(g)  W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1
則WO2 (s)  WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。
⑸鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細，加入I2可延長燈管的使用壽命，其工作原理為：W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列說法正確的有____________。
a．燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b．WI4在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c．WI4在燈管壁上分解，使燈管的壽命延長   
d．溫度升高時，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率減慢

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高氮化肥，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           

A．采用高溫
B．采用高壓
C．尋找更高效的催化劑
D．減小體系內(nèi)CO2濃度
（2）合成尿素的反應(yīng)在進行時分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H2．
某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0．5 L密閉容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進行到   min時到達平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上圖II所示，則△H2    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在溫度70-95℃時，工業(yè)尾氣中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N2
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)，化學方程式為
                                                            
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483．6 kJ·mol-1
則4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)  △H=    kJ·mol-1
（4）尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖III所示。其工作時負極電極反應(yīng)式
可表示為                                                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）、①用肼(N2H4)為燃料，四氧化二氮做氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水。
已知：N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g)  ΔH＝+10.7kJ·mol-1
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)  ΔH＝-543kJ·mol-1
寫出氣態(tài)肼和N2O4反應(yīng)的熱化學方程式：                                。
②已知四氧化二氮在大氣中或在較高溫度下很難穩(wěn)定存在，其很容易轉(zhuǎn)化為二氧化氮。試推斷由二氧化氮制取四氧化二氮的反應(yīng)條件(或措施)：                         。
（2）科學家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。

圖甲所示裝置中，以稀土金屬材料為惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽極生成的O2-(O2+4e →2O2-)
①c電極為       ，d電極上的電極反應(yīng)式為                            。
②圖乙是電解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為          。若a電極產(chǎn)生56mL(標準狀況)氣體，則所得溶液的pH=     (不考慮溶液體積變化)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入       (選填字母序號)
a.CuO    b.Cu(OH)2     c.CuCO3     d.Cu2(OH)2CO3

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

紅磷P（s）和Cl2發(fā)生反應(yīng)生成PCl3和PCl5，反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）

據(jù)圖回答下列問題
（1）P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學方程式                           ；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學方程式                         ；
上述分解反是一個可逆反應(yīng)，溫度T1時，在密閉容器中加入0.8mol PCl5，反應(yīng)達到平衡時還剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于         ；若反應(yīng)溫度由T1升高到T2，平衡時PCl5分解率α2，α2      α1（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是                                        ；
（4）P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1mol PCl5的△H3=       ；P和Cl2一步反應(yīng)生成1mol PCl5的△H4     △H3 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

完成下列熱化學方程式（化學方程式、電極反應(yīng)式、表達式等）的書寫：
（1）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)；△H = -169kJ·mol-1，
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)；△H = -110.5kJ·mol-1，
Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)；△H = -157kJ·mol-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO生成Cu2O的熱化學方程式是：                      
（2）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，寫出該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式：                      
（3）以甲烷、空氣為反應(yīng)物，KOH溶液作電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池，則負極反應(yīng)式為：                 。
（4）無水AlCl3瓶蓋打開有白霧，其反應(yīng)的化學方程式為                 。
（5）“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為_____________________。

（6）工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子方程式為________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

運用反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
（1）在反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的混合體系中，SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）：

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒溫、恒壓時，向該平衡體系中通入氦氣平衡將        移動（填“向左”、“向右”或“不”）；
②當溫度為T1，反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，V正        V逆（填“>”、“<”或“=”）。
（2）①下圖是一定條件下，N2和H2發(fā)生可逆反應(yīng)生成1mol NH3的能量變化圖，該反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式                 。(△H用含Q1、Q2的代數(shù)式表示）

②25°C時，將a mol ? L―1的氨水與b mol ? L―1的鹽酸等體積混合，所得溶液的pH=7，則c (NH4+)         c(Cl―)，a        b（填“>”、“<”或“=”）；
（3）海水中含有大量以化合態(tài)形式存在的氯、碘元素。已知：250C時，Ksp(AgCl)=1.6×10―10mol2?L―2、Ksp(AgI)=1.5×10―16mol2?L―2。
在 250C時，向 10mL0.002mol?L―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol?L―1AgNO3溶液，有白色沉淀生成，向所得濁液中繼續(xù)滴人0.1mol ?L―1的NaI溶液，白色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為黃色沉淀，其原因是        ，該反應(yīng)的離子方程式                 。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（14分）硫化物在自然界中的部分循環(huán)關(guān)系如下。

（1）H2S在空氣中可以燃燒。
已知： 2H2S(g) + O2(g) 2S(s) + 2H2O(g)  ΔH= －442.38 kJ/mol    ①
S(s) + O2(g)  SO2(g)             ΔH=－297.04 kJ/mol    ②
H2S(g)與O2(g)反應(yīng)產(chǎn)生SO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式是     。
（2）SO2是大氣污染物，海水具有良好的吸收SO2的能力，其過程如下。
① SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最終會電離出SO32—，其電離方程式是     。
② SO32—可以被海水中的溶解氧氧化為SO42—。海水的pH會     （填“升高” 、“不變”或“降低”）。
③ 為調(diào)整海水的pH，可加入新鮮的海水，使其中的HCO3—參與反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式是     。
④ 在上述反應(yīng)的同時需要大量鼓入空氣，其原因是     。
（3）自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍（CuS），用化學用語表示由ZnS轉(zhuǎn)變?yōu)镃uS的過程：     。
（4）SO2和O2在H2SO4溶液中可以構(gòu)成原電池，其負極反應(yīng)式是     。

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