專題跟蹤檢測九反應(yīng)原理綜合題

1、專題跟蹤檢測(九)反應(yīng)原理綜合題A卷一一基礎(chǔ)保分練1) (2018福州質(zhì)檢)金屬鈕(V)及其化合物有著廣泛的用途。請回答以下問題：(1)倒在溶液中的主要聚合狀態(tài)與溶液的pH關(guān)系如圖1所示。V2O7一中V元素的化合價是,請寫出溶液中VO3轉(zhuǎn)化為V2o7-的離子方程式：2) )“弱堿性錢鹽沉鈕法”原理是在含有鋰元素的溶液中加入錢鹽后形成NH4VO3譏淀，圖2是在工業(yè)生產(chǎn)中不同pH環(huán)境下沉鈕率的測定值。實際工業(yè)生產(chǎn)中常選擇pH=7.5為沉鈕的最佳條件，當(dāng)pH超過8.0時沉鈕率降低，其原因是溶液中的VO3轉(zhuǎn)化為V2o7一、。(請另寫出一點原因)(3)NH4VO3在高溫下分解產(chǎn)生的V2O5可作為硫酸工業(yè)

2、中2SO2(g)+02(g)2SO3(g)AH=p的催化齊|J,其催化原理如圖3所示。過程a和過程b的熱化學(xué)方程式為V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+S03(g)H=q；V2O4(s)+02(g)+2SO2(g)2V0S04(s)AH=r。請寫出過程c的熱化學(xué)方程式：TC下，反應(yīng)：2SO3(g)2SO2(g)+02(g)AH>0中SO3的轉(zhuǎn)化率(”)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖4所示。TC下，將2molSO3置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，體系總壓強為0.10MPa。B點的化學(xué)平衡常數(shù)的值是20150.100.50p/MPa圖4泵f負(fù)栽二雜圖5(4)全鈕液流電池是一種可充

3、電電池，裝置如圖5所示。若在放電過程中有H卡從A池移向B池，則:放電過程中，起負(fù)極作用的是池。(填"A或"B')充電過程中，陽極反應(yīng)式為解析：(1)設(shè)V2O4-中V元素的化合價是x,則2x2X7=4,解得x=+5。溶液中VO3轉(zhuǎn)化為V2O7,V的化合價不變，離子方程式為2VO3+2OH-V2O4+H2Oo(2)沉鈕原理為加入錢鹽后形成NH4VO3沉淀，當(dāng)pH超過8.0時，NH容易轉(zhuǎn)化為NH3H2O,沉鈕率降低。(3)根據(jù)蓋斯定律，由總的熱化學(xué)方程式2SO2(g)+O22SO3(g)AH=p減去過程a、過程b的熱化學(xué)方程式，可得過程c的熱化學(xué)方程式為2VOSO4V2O

4、5(s)+SO3(g)+SO2(g)H=pqr。反應(yīng)達(dá)到平衡后，體系總壓強為0.10MPa,則A點為平衡點，此時SO3的轉(zhuǎn)化率為20%,則達(dá)平衡時SO3為1.6mol,SO2為0.4mol,。2為0.2mol,.一.c2fSO2CO20.042X0.02,.一、,一.一A點化學(xué)平衡常數(shù)K=-U2-iC(一乙一大/一=0.00125。B點與A點溫度相同，化學(xué)平cSO30.16衡常數(shù)相等。(4)根據(jù)原電池工作時陽離子向正極移動及“放電過程中H+從A池移向B池”知，A池起負(fù)極作用，B池起正極作用。充電過程的陽極反應(yīng)與放電過程的正極反應(yīng)互為逆反應(yīng)，由圖可知，放電時正極上發(fā)生還原反應(yīng)，VO2轉(zhuǎn)化為VO2

5、+,則充電過程中,陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，VO2+轉(zhuǎn)化為VO2,陽極反應(yīng)式為VO2+e-+H2O=VO2+2H+。答案：(1)+52VO3+2OHV2O7+H2O(2)pH過大，溶液中的NH；會轉(zhuǎn)化為NH3H2O(合理即可)(3)2VOSO4(s)V2O5(s)+SO3(g)+SO2(g)AH=p-q-r0.00125(4)AVO2e+H2O=VO2+2H2.綜合利用CO2、CO對構(gòu)建低碳社會有重要意義。I.一定溫度下(T1VT2),在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH30H(g),3min后反應(yīng)達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中涉及的數(shù)據(jù)如表所示：編號容器溫度/C起始時物

6、質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/molCO(g)H2(g)CH30H(g)Ti0.20.40.18Ti0.40.8T20.20.40.16(1)容器中，平衡時CO的濃度為molL1°3min內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為mo卜L1min1。(2)T2c時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。該反應(yīng)為(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(3)容器中，平衡時CH30H(g)的物質(zhì)的量(填“大于”“小于”或“等于”)0.36mol。(4)下列選項中，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。a.容器中氣體密度不再變化b.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化c.CH30H(g)濃度不再變化d.消耗1molCO的同時生成1m

7、olCH30H(g)(5)下列選項中，能提高CO轉(zhuǎn)化率的有(填字母)。a.加壓b.增大c(H2)c.加入合適的催化劑d.升高溫度(6)若T2c時向容器中充入0.2molCO、0.2molH2、0.5molCH30H(g),反應(yīng)將向(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進(jìn)行。n.利用也和CO2在一定條件下可以合成乙烯：,催化劑-,一6H2+2CO2CH2=CH2+4H2。(7)已知：4.4gCO2與“完全轉(zhuǎn)化為CH2=CH2和H2O(g)共放出6.39kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。(8)溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率的影響如圖所示。7060504030總轉(zhuǎn)化率M(250n50)百分比森(

8、2)C0(g)+2H2(g)CH30H(g)$ZnlA111l11110015020。25030。350400溫度/C下列有關(guān)說法不正確的是(填字母)。a. N點對應(yīng)的反應(yīng)速率最大b. 250c時，催化劑的催化效率最高c.其他條件相同時，M點對應(yīng)的乙烯的產(chǎn)量比N點的高若在密閉容器中充入體積比為3：1的H2和CO2,M點對應(yīng)的產(chǎn)物CH2=CH2的體積分?jǐn)?shù)為%(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)由題意知，生成0.18molCH30H(g),需消耗0.18molCO,故平衡時CO的濃度為=0.01molL1,v(CH3OH)=0：18/m°l=0.03molL1min1,2.0L73minx

9、2.0Lv(H2)=2v(CH3OH)=0.06molL1min1。起始/(molL1)0.10.20轉(zhuǎn)化/(molL1)0.080.160.08平衡/(molL1)0.020.040.08一0.08則K=cc2=2500。容器和容器相比，溫度升局，平衡時CH30H(g)的物質(zhì)0.02X0.04的量減小，相當(dāng)于溫度升高平衡逆向移動，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)假設(shè)平衡不發(fā)生移動，則平衡時容器中CH30H(g)的物質(zhì)的量為0.18molX2=0.36mol,但容器中壓強較大，平衡正向移動，CH30H(g)的物質(zhì)的量增大，故容器中，平衡時CH30H(g)的物質(zhì)的量大于0.36mol。(4)氣體的質(zhì)量

10、和體積恒定，氣體的密度始終不變，a項錯誤；氣體的總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量減小，故平均相對分子質(zhì)量不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b項正確；CH30H(g)濃度不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c項正確；消耗1molCO和生成1molCH30H(g)都表示反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，d項錯誤。(5)a、b項使平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大；c項使平衡不發(fā)生移動，CO轉(zhuǎn)化率不變；d項使平0.25衡逆向移動，CO轉(zhuǎn)化率減小。Q=0；F=250<K,反應(yīng)向正反應(yīng)萬向進(jìn)行。(7)4.4gCO2的物質(zhì)的量為0.1mol,與H2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CH2=CH2和H20(g)放出6.39kJ的熱量，則

11、2molCO2與H2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CH2=CH2和H20(g)放出的熱量為6.39kJX20=127.8kJ,故熱化學(xué)方程式為6H2(g)+2C02(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH=127.8kJmol1o(8)a項，溫度越高，反應(yīng)速率越大，催化劑效率越高，反應(yīng)速率越大,N點對應(yīng)的溫度雖然高，但催化劑的效率卻較低，故N點對應(yīng)的反應(yīng)速率不是最大，錯誤；b項，由圖可知，250C時催化劑的催化效率最高，正確；c項，其他條件相同時，M點對應(yīng)的C02的轉(zhuǎn)化率比N點的高，故M點對應(yīng)的乙烯的產(chǎn)量比N點的高，正確。M點對應(yīng)的C02的轉(zhuǎn)化率為50%,故消耗0.5體積的C02和1.5體積的H2,生成

12、0.25體積的CH2=CH2和1體積的H20(g),則平衡時剩余0.5體積的C02和1.5體積的H2,故CH2=CH2025的體積分?jǐn)?shù)為X100%=7.7%。0.5+1.5+0.25+1答案：(1)0.010.06(2)2500放熱(3)大于(4)bc(5)ab(6)正_一1(7)6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH=-127.8kJmol(8)a7.73.目前國家正在倡導(dǎo)推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級，引導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)新優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。其根本目的是節(jié)能減排，“減排”的關(guān)鍵是減少CO2排放，而“減排”的重要手段是合理利用CO2?；卮鹣铝袉栴}：(1)CO2的電子式是。(2)利用CO

13、2可合成尿素CO(NH2)2,合成原料除CO2外，還有NH3。該方法制備尿素的化學(xué)方程式是,該方法制備尿素一般需小3卜2,即NH3過量，原因是。nCO2(3)利用太陽能，以CO2為原料制取炭黑的流程如圖1所示：皿、700KCC炭黑)“過程1”生成1mol炭黑的反應(yīng)熱為AH"“過程2”的熱化_鞏太即能呼學(xué)萬程式為2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)引2。則圖1中制備炭of過程2黑的熱化學(xué)方程式為。圖(4)將1molCO2和3molH2充入容積為1L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)AH。圖2是測得的該反應(yīng)中X、Y的濃度隨時間變

14、化的曲線，其中X為(寫化學(xué)式)，反應(yīng)達(dá)到平衡時的平均反應(yīng)速率v(H2)=。不同溫度下平衡時，混合氣體中H2的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖3所示，則該反應(yīng)的AH(填“>”“V”或“不能確定”)0;測定溫度小于T2時，反應(yīng)體系中無。2存在，則TiT2的溫度范圍內(nèi)，H2的物質(zhì)的量急劇增大的原因可能是(5)CO2還可以合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH30H(g)AH=-53.7kJmol一定條件下，將1molCO2和2.8molH2充入容x/riiiln積為2L的絕熱密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)。CO2的轉(zhuǎn)化率”(CO?)在不同催化劑作用下隨時間的變化曲線如圖4所示。過程I的活

15、化能(填“>”“V”或“=")過程n的活化能，n點的平衡常數(shù)K=o解析：(1)CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,故其電子式為0co。(2)NH3與一定條件CO2反應(yīng)生成尿素的化學(xué)方程式為2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。該方法制備尿素時需NH3過量，原因是NH3易液化、易溶于水，比CO2更易于回收。(3)根據(jù)提示可寫出過程1”的熱化學(xué)方程式：6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s,炭黑)AHi,而過程2”的熱化學(xué)方程式為2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)AH2。根據(jù)蓋斯定律，將兩個熱化學(xué)方程式相催化劑，一一，加即得CO2(g)=C(s,炭黑)+O2

16、(g)AH=AH1+出2。(4)由圖2可知X的儂度逐漸增大，故X為生成物，且X的濃度的變化量在0.250.50molL-1之間，由初始濃度知Y為CO2,達(dá)到平衡時CO2的濃度變化了0.75molL1,根據(jù)各物質(zhì)系數(shù)關(guān)系知，X為C2H4。0.75molL111一一，一,一一、v(H2)=3v(CO2)=3X-10min-=0.225molLmin。由圖3可知，隨著溫度的升局,H2的物質(zhì)的量增加，即升溫平衡向生成H2的方向移動，故AHV0;溫度小于T2時，反應(yīng)體系中無O2存在”說明H2O未分解，故TiT2的溫度范圍內(nèi)，H2的物質(zhì)的量急劇增大的原因可能是乙烯分解生成了H2。(5)由CO2的轉(zhuǎn)化率曲線

17、可知，過程I比過程n先達(dá)到平衡狀態(tài)，說明過程I反應(yīng)速率快，因此過程I的活化能較小。n點時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率是80%,則應(yīng)用三段式”法計算：CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH30H(g)起始濃度/(mol-1L)0.51.400轉(zhuǎn)化濃度/(mol.-1L)0.41.20.40.4平衡濃度/(mol.1_一一L)0.10.20.40.4故n點的平衡常數(shù)長=警平43=200o0.1X0.2答案：(1)Oc0一定條件(2)2NH3+CO2CO(NH2)2+H2ONH3易液化、易溶于水，便于尾氣回收_催化劑-e-(3)CO2(g)=C(s,炭黑)+O2(g)引=AH1+出2_44一一11C2H

18、40.225molLminV乙烯分解生成H2(5) v2004 .水體污染的治理是環(huán)境科學(xué)家研究的課題之一，氮及其化合物處理已成環(huán)保重點。(1)還原法可以處理廢水中的硝酸根離子。鋁粉在堿性條件下還原硝酸鹽，得到N2、AlO2等。寫出反應(yīng)的離子方程式：(2)電解法可除去廢水中的氨氮。實驗室用石墨電極電解一定濃度的(NH4)2SO4和NaCl的酸性混合溶液。陽極產(chǎn)生的氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸可氧化俊根離子。在電解過程中，陰極附近電解質(zhì)溶液的pH(填“升高”“降低”或“不變”)。(3)向廢水中通入一定量氯氣，利用次氯酸氧化氨或錢鹽：1NH4(aq)+4HClO(aq)=NO3(aq)+6H(a

19、q)+4Cl(aq)+HzO(l)AH1=akJmol NH4(aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H(aq)+HzO(l)AH2=bkJmol1 2NH2Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g)+H2O(l)+3H(aq)+3Cl(aq)AH3=ckJmol1則反應(yīng)2NH4(aq)+3HClO(aq)=N2(g)+3H2O(l)+5H(aq)+3Cl(aq)的AH=kJmo1。在反應(yīng)中氧化劑、還原劑的物質(zhì)的量之比為。(4)工業(yè)上，用活性炭法還原氮氧化物。在密閉容器中充入一定量活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)AH。在T1C時，反應(yīng)進(jìn)行到不同時間

20、測得各物質(zhì)的濃度(molL-1)如表所示：t/min物質(zhì)01020304050NO1.00.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.300.300.360.36TiC時，平衡常數(shù)K為。30min之后，只改變某一條件，該條件可能是。若30min之后，降低溫度至T2,重新達(dá)到平衡，測得NO、N2、CO2的濃度之比為1：1：1,則降低溫度時平衡(填“向左”“向右”或“不”)移動。解析：(1)依題意，離子方程式為10Al+6NO3+4OH-=10AlO2+3N2,+2H2O。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2CL2e-=Cl2，,陰極反應(yīng)式為2H+2e=

21、H2T,陰極附近電解質(zhì)溶液的pH升高。(3)根據(jù)蓋斯定律知，X2+得，則AH=(2b+c)kJmol-1。(4)20min平衡時,c(NO)=0.40molL1,c(N2)=c(CO2)=0.30molL1,K=C(N2JC(CO2)c2NO0.30X0.309-0.402-=丁0.5625。30m*40min，aNO)、32)、c(CO2)分別凈增0.08mo1、0.06molL0.06molL1,則改變的一個條件可能是增加NO的濃度0.2molL觀察發(fā)現(xiàn)兩次平衡時NO、N2、CO2的濃度之比都為433,說明還可能是縮小容器體積(等氣體分子數(shù)反應(yīng)，平衡不移動)。T1C平衡狀態(tài)時，NO、N2、

22、CO2的濃度之比為433,降低溫度達(dá)到新平衡時，濃度之比為1：1：1,說明平衡向右移動。答案：(1)10Al+6NO3+4OH=10AlO2+3N2T+2H2O(2)升高(3)2b+c4：1(4)0.5625增加NO濃度或縮小容器體積向右5 .(2018南昌模擬)二氧化碳的捕集、利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向。(1)科學(xué)家提出由CO2制取C的太陽能工藝如圖所示。若“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應(yīng)中nCeO=6,則FexOy的化學(xué)式為,“熱分解系統(tǒng)”中每分解1molFexOy,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。(2)二氧化碳催化加氫合成低碳烯煌是目前研究的熱門課題。在一個1L密閉恒容容器中分別投入1.5molC

23、O2、5.0molH2,發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)AH;在不同溫度下，用傳感技術(shù)測出平衡時H2的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的AH(填“V”或“不能確定”)0。在Ta溫度下的平衡常數(shù)K=。提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施是：(列舉1項)。在Ta溫度下，其他條件不變，起始時若按1molCO2、2mol5、1molC2H4(g)、2molH2O(g)進(jìn)行投料，此時v(正)(填“>”“v"或“=")v(逆)。(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。已知：NH3H2O(aq)NH；(aq)+OH(aq)

24、AH1=akJmol1_.一1CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)AH2=bkJmolH2CO3(aq)+OH(aq)HCO3(aq)+H2O(l)1引3=ckJmol則利用NH3H2O吸收CO2制備NH4HCO3的熱化學(xué)方程式為已知常溫下相關(guān)數(shù)據(jù)如表:Kb(NH3H2O)5-2X10Ka1(H2CO3)74X10Ka2(H2CO3)114X10則反應(yīng)NH4+HCO3+H2ONH3H2。+H2CO3的平衡常數(shù)K=解析：（1）“重整系統(tǒng)”中FeO和CO2反應(yīng)生成FexOy和C,若溫0肚6,配平化學(xué)700K-一方程式為6FeO+CO2=2Fe3O4+C,故FexOy為Fe3O4。熱分解系統(tǒng)

25、中Fe3O4分解生成FeO和。2,根據(jù)Fe3O4-3FeO可知，每分解1molFe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為g2:3/3mol=2mol。（2）根據(jù)圖示，升高溫度，n（H2）增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，根據(jù)則正反應(yīng)為放熱反平衡移動原理，升溫時平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),應(yīng)，AH<0oTa溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時n（H2）=2.0mol,根據(jù)化學(xué)方程式，可以計算出達(dá)到平衡時n(CO2)=0.5mol,n(C2H4)=0.5mol,n(H2O)=2.0mol,則該溫度下的平衡常數(shù)KcfC2H41c4fH2O10.5X2.04,一人=一匕位上/HOjL052x2.06=0.5

26、。該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)'增大壓強平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大；或增大反應(yīng)物H2的濃度，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大。起始時濃度商Q=c23二c(CO2)c(H2)141X22X26=0.25VK,故該可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v（正）>v（逆）。（3）根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)+第二個反應(yīng)+第三個反應(yīng)，可得：NH3H2O(aq)+CO2(g)NH4(aq)+HCO3(aq),貝UAH=AH1+出2+AH3=(a+b+.14102X105X4X107OkJmol1。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K，（琳攬黑箸）Kwc(NH3H2O)CH2CO3)c(OH)c(H)c(NH4)c(

27、OH)cH)c(HCO3)Kb(NH3H2O)Kai(H2CO3)-31.25X10。答案：(1)Fe3O42mol（2）V0.5通過縮小容器容積增大壓強（合理即可）+_一一1(3)NH3H2O(aq)+CO2(g)31.25X10NH4(aq)+HCO3(aq)AH=(a+b+c)kJmolB卷一一重點增分練1.(2018濰坊統(tǒng)考)鉛及其化合物廣泛用于蓄電池、機械制造、電纜防護(hù)等行業(yè)。(1)用PbS熔煉鉛的過程中會有如下反應(yīng)發(fā)生:_-_12PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)H=akJmol1PbS(s)+2O2(g)=PbSO4(s)AH=bkJmol_1PbS(s)

28、+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)AH=ckJmolI電源一anr寫出PbS與PbSO4反應(yīng)生成Pb和5。2的熱化學(xué)方程式Na2Phe。溶液質(zhì)子”交換股(2)利用電解法也可制得金屬鉛。將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含PbCll的電解液。用惰性電極電解Na2PbCl4溶液制得金屬Pb,裝置如圖所示。a電極的名稱是(填“陰極”或“陽極”)，b電極的電極反應(yīng)式為,該生產(chǎn)過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是(3)鉛蓄電池是一種用途廣泛的二次電池。鉛蓄電池的電池反應(yīng)通常表示為：Pb+PbO2放電+2H2SO4充電2PbSO4+2H20。鉛蓄電池充電時，二氧化鉛電極應(yīng)與外接電源的，(填“

29、正極”或“負(fù)極”)相連接，該電極的電極反應(yīng)式為(4)PbO2受熱會隨溫度升高逐步分解。稱取23.9gPbO2,將其加熱分解，受熱分解過程中固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。290370530溫度/匕P3瓦量熱分解的熱重曲線A點與C點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式分別為、。解析：(1)將題給熱化學(xué)方程式依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由X：+3X2,可彳#：PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g)出=2>+：)3bjmol1。(2)根據(jù)33裝置圖及制備原理可知，b電極上PbCl4一轉(zhuǎn)化為Pb,發(fā)生還原反應(yīng)：PbCl4+2e»=PbHCl和NaCl知，可以循環(huán)利用+4Cl,則b電極為

30、陰極，a電極為陽極。電解一段時間后，陰極區(qū)溶液為的混合溶液，由題目信息“將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中的物質(zhì)為HCl和NaCl。(3)充電時，PbO2電極上PbSO,轉(zhuǎn)化為PbO2,發(fā)生氧化反應(yīng)：PbSO,2e+2H2O=PbO2+4H+SO4,PbO2電極為陽極，與外接電源的正極相連。(4)n(PbOz)23.9g1=0.1mol,n(Pb)=0.1mol。受熱分解過程中Pb兀素質(zhì)重不變，A點n(O)=239gmol23.1g-207gmol1X0.1mol116gmol=0.15mol,n(Pb)：n(O)=0.1mol：0.15mol=2：3,故對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為Pb2O3；

31、C點n(O)=22.3g-207gmol1x0.1mol一.116gmol=0.1mol,n(Pb):n(O)=0.1mol:0.1mol=1：1,故對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為PbO。答案：(1)PbS(s)+PbSO«s)=2Pb(s)+2SO2(g)AH=2(a+c3b13(2)陽極PbCl2+2e=Pb+4ClHCl和NaCl(3)正極一+42PbSO4_2e+2H2O=PbO2+4H+SO4(4)Pb2O3PbO2.研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對環(huán)境的改善有重大意義。(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下:NO£?NO2T2N2已知：NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(

32、g)1H=-200.9kJmol一一一12NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=-116.2kJmol則NO與O3只生成NO?的熱化學(xué)方程式為(2)有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去：2CO(g)=2C(s)+O2(g)AH>0,請你分析該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?，(填“能”或“否”)，依據(jù)是(3)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在2L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表：固體活性炭/molNO/molA/molB/mol200c2.0000.04000.03000.0300335C2.0

33、050.05000.02500.0250結(jié)合表中數(shù)據(jù)，寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式,該反應(yīng)的正反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。200C時，平衡后向恒容容器中再充入0.1000molNO,再次平衡后，NO的體積分?jǐn)?shù)將。(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)用亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫得到亞硫酸氫鈉溶液，然后電解該溶液可制得硫酸，電解原理示意圖如圖所示。請寫出開始時陽極的電極反應(yīng)式：(5)常溫下，Ksp(BaCO3)=2.5X109,Ksp(BaSO4)=1.0X1010,控制條件可實現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化：BaSO4(s)+CO3(aq)BaCO3(s)+SO4(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式：

34、K=,欲用1LNa2CO3溶液將0.01molBaSO,全部轉(zhuǎn)化為BaCO3,則Na?CO3溶液的最初濃度應(yīng)不低于。解析：(1)將已知兩個熱化學(xué)方程式依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由+得3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)AH=-317.1kJmol1。(2)2CO(g)=2C(s)+O2(g)土>0為始增、嫡減的反應(yīng)，則G=AH-TS>0,故該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。200C達(dá)到平衡狀態(tài)時消耗0.0600molNO和0.030mol活性炭，生成0.0300molA和0.0300molB兩種氣體，根據(jù)原子守恒可知生成物為CO2和N2,則NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO(g)+C(s

35、)CO2(g)+N2(g);由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度平衡逆向移動，即該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。200c時，2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，平衡后向恒容容器中再充入0.1000molNO,相當(dāng)于增大壓強，平衡不移動，則NO的體積分?jǐn)?shù)將不變。(4)Na2SO3溶液吸收SO2得NaHSO3溶液，電解NaHSO3溶液時HSO3在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為HSO3+H2O2e-=SO4-+3H+。(5)根據(jù)該沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng)可知其平衡常數(shù)K法等瑞9=0.04;發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化后溶液中c(SO2)=0.01molL1,則平衡時有10.01molLc(co3)<

36、0.04,解得平衡時c(CO3)>0.25molL_1,故Na2CO3溶液的最初濃度>0.25molL1+0.01molL1=0.26molL1。答案：(1)3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)1AH=317.1kJmol(2)否該反應(yīng)是燃增、嫡減的反應(yīng)，根據(jù)ZG=AH-TAS>02NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)(4)HSO3+H2O2e=SO2+3H2一cfSO41一1(5)C-10.26molLcCO33.(2018山西八校聯(lián)考)氫能被視為21科學(xué)家們研究的重要課題。試回答下列問題：放熱不變世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，其開發(fā)利用是(1)與化石燃料相比，氫

37、氣作為燃料的優(yōu)點是(答出兩點)。(2)與氫氣直接燃燒相比較，設(shè)計成饃氫電池可以大大提高能量的轉(zhuǎn)換率，在饃氫電池充電過程中儲氫合金(M)吸氫轉(zhuǎn)化為MH2,總反應(yīng)為：xNi(OH)2+MxNiOOH+MHx,試寫出放電過程中負(fù)極的電極反應(yīng)討(3)施萊辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4與水反應(yīng)制氫氣：BH4+2H2O=BO2+4H2個，已知NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液顯堿性，溶液中各離子濃度大小關(guān)系為,用離子方程式表示溶液顯堿性的原因。(4)在容積均為VL的I、n、出三個相同密閉容器中，分別放入ag的儲氫合金(M)和bmolH2發(fā)生反應(yīng)：2M(s)+xH?(g)2MHx(s)出0。三

38、個容器的反應(yīng)溫度分別為Ti、T2、T3且恒定不變，在其他條件相同的情況下，實驗測得反應(yīng)均進(jìn)行到1min時M的質(zhì)量如圖所示，此時I、n、出三個容器中反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是。當(dāng)三個容器中的反應(yīng)都達(dá)到化學(xué)平衡時，H2轉(zhuǎn)化率最大的反應(yīng)溫度是(5)儲氫還可以借助有機物，如利用乙苯與苯乙烯之間的可逆反應(yīng)來實現(xiàn)脫氫和加氫：Qci2ciu(g)LQcn=cH2(g)+l2(g)維持體系總壓恒定，在溫度T時，物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為%則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含“、n、V的代數(shù)式表示)。解析：(1)與化石燃料相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點有：原料來源廣、燃燒熱

39、值高、污染小、可再生等。(2)根據(jù)電池總反應(yīng)，放電時負(fù)極上MHx發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為MHx+xOHxe=M+xH2Oo(3)NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液為NaBO2溶液，溶液顯堿性，說明NaBO2為強堿弱酸鹽，BO2發(fā)生水解：BO2+2H2OH3BO3+OH-使溶液呈堿性，離子濃度大小關(guān)系為：c(Na+)>c(BO2)>c(OH-)>c(H+)。(4)起始時充入ag儲氫合金(M)和bmolH2,則反應(yīng)從正反應(yīng)方向進(jìn)行。正向進(jìn)行且未達(dá)到平衡狀態(tài)時，升高溫度儲氫合金的質(zhì)量逐漸減小，當(dāng)減小到最大限度時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時再升高溫度，平衡逆向移動，儲氫合金的質(zhì)量逐漸增大，故

40、容器出中的反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。溫度低有利于H2的轉(zhuǎn)化，所以當(dāng)三個容器內(nèi)的反應(yīng)都達(dá)到化學(xué)平衡時，H2轉(zhuǎn)化率最大的反應(yīng)溫度是T1o(5)平衡時，n(乙苯)=n(1a),n(苯乙烯)=n&n(H2)=na,由于體系總壓恒定，所以反應(yīng)前后物質(zhì)的量之比等于體積之比，有n：(n+na)=V：V(反應(yīng)后)，V(反應(yīng)后)=(1+a)V,故該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(1+“V(1+“Vn(1a)2naJ2°1aV1+aV答案：(1)原料來源廣、燃燒熱值高、污染小、可再生等(任寫兩點)(2)MHx+xOHxe=M+xHzOc(Na)>c(BO2)>c(OH)>c(H)BO2+

41、2H2OH3BO3+OH硼酸寫成B(OH)3也可(4)mT12na1a2VCO2、CO、SO2等影響環(huán)境的氣體。如何綜合利用這4.燃煤產(chǎn)生的煙氣中含有較多的些氣體一直是科研單位研究的熱點。(1)已知:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH22CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)AH3用AH2、AH3表不'AH1,AH1=(2)針對CO2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二甲醍(g)和H2O(g),研究發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度、投料比n(H2)/n(CO2)的變化曲線如圖：C5的平衡

42、轉(zhuǎn)化率鹿7060603。2010-反應(yīng)溫度500KBOOK70OK*600K11V-7L.522.51投料比AHi(填或“V”)0。若其他條件不變，僅僅增大壓強，則逆反應(yīng)速率會(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，平衡常數(shù)K會。在其他條件不變時，請在圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比n(H2)/n(CO2)變化的曲線圖。fCHaXHj的體枳分?jǐn)?shù)234投料比卻1以斌0C支(3)研究發(fā)現(xiàn)，催化劑可以促使煙氣CO、SO2轉(zhuǎn)化為CO2、So反應(yīng)原理為2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)1加=270kJmol。其他條件相同，研究發(fā)現(xiàn)，分別選取Fe2O3、Ni。、Cr2O3作上

43、述反應(yīng)的催化劑時，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖，研究得出，應(yīng)該選擇Fe2O3作催化劑，主要原因可能是若在2L恒容密閉容器中，將3molCO、1molSO2混合，在一定條件下引發(fā)反應(yīng),當(dāng)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%時，此時K=。向反應(yīng)容器中再分別通入下列氣體，可以使SO2轉(zhuǎn)化率增大的是（填字母）。A. COB. SO2C.N2D.H2sE.CO2解析：（1）根據(jù)蓋斯定律，得出AHi=AH3-2AH20（2）由題圖可知，當(dāng)投料比一定時,溫度越高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越低，所以升溫，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。其他條件不變，增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，不隨其他條件的變化而

44、變化。當(dāng)反應(yīng)物按系數(shù)之比投料時，CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)最大。（3）根據(jù)題圖，可以得出Fe2O3作催化劑時，在相對較低的溫度下可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源。利用三段式法進(jìn)行計算:催化劑2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)初始/mol310轉(zhuǎn)化/mol0.80.40.8平衡/mol2.20.60.8=0.44。0.82K=U/612，2增加CO的量，可以使SO2的轉(zhuǎn)化率增大，A項符合題意；若增加SO2的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，但是SO2的轉(zhuǎn)化率會降低，B項不符合題意；通入N2,不影響平衡移動，C項不符合題意；通入H2S,H2s會與SO2反應(yīng)，平衡逆向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率

45、會降低,D項不符合題意；通入CO2,平衡逆向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率會降低，E項不符合題意。答案：（1）因3-2AH2（2）V增大不變投科比口口口相（其用(3)Fe2O3作催化劑時，在相對較低的溫度下可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源0.44A5. (2018唐山統(tǒng)考)苯乙烯是重要的化工原料。以乙苯(C6H5CH2CH3)為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5CH=CH2),反應(yīng)的化學(xué)方程式為C6H5CH2CH3(g)一一一-1C6H5CH=CH2(g)+H2(g)AH=+117.6kJmol。回答下列問題：，八_1_一1-_(1)已知：H2(g)+QO2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJmol；C6H5CH2CH3(g)+21. 一,1yO2(g)=8CO2(g)+5H2O(l)AH=-4607.1kJmol。貝UC6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(l)AH=。(2)工業(yè)上，在恒壓設(shè)備中進(jìn)行上述反應(yīng)制取苯乙烯，常在乙苯蒸氣中通入大量水蒸氣。請用化學(xué)平衡理論解釋通入大量水蒸氣的原因。(3)已知TC下，將amol乙苯蒸氣通入到體積為VL的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，反應(yīng)時間與容器內(nèi)