【题目】工业上CO2、CH4等含碳化合物有着重要的应用。
（1）科学家以CH4为原料来制备乙烯，同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式：__。
物质 | 标准燃烧热/kJ·mol-1 |
氢气 | -285.8 |
甲烷 | -890.3 |
乙烯 | -1411.0 |
（2）在400℃时，向初始体积为1L的恒容密闭反应器中充入1molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。
①该温度下，平衡常数K=__。
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2，则平衡将___（填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”成“无法确定”），理由是__。
（3）科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO2的再利用。
①该电化学装置属于__（填“原电池”或“电解池”）。
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为__。
【答案】2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g) ΔH=+202.0kJ·mol-1 0.25 不移动 反应平衡常数的表达式为K=
，上述平衡体系中c(CH4)=c(H2)，充入等物质的量的甲烷和氢气，两者浓度仍然相等，故Qc=K，平衡不移动 原电池 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
【解析】
（1）按相关物质的标准燃烧热写热化学方程式、运用盖斯定律可写出甲烷制备乙烯的热化学方程式；
（2）按照初始体积为1L的恒容密闭反应器中充入1molCH4、平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%；
①通过三段式计算该温度下的平衡常数K；
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2，通过浓度商与平衡常数的大小，判断；
（3）结合图示信息回答；
①该电化学装置原电池；
②Cu电极上CO2转化为CH4，可据此写电极方程式为；
（1）已知：①
②
③
甲烷制备乙烯的化学方程式为：2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)，反应可由②×2③①×2得到，根据盖斯定律，反应的焓变为ΔH =2ΔH 2ΔH 32ΔH 1=+202.5kJ/mol；
答案为：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH=+202.0kJ·mol-1；
（2）按照初始体积为1L的恒容密闭反应器中充入1molCH4、平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%；
①
；
答案为：0.25；
②由上计算可知，平衡体系中c(CH4)=c(H2)=0.5mol/L，若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2，则c(CH4)和c(H2)仍然相等，可计算浓度商，Qc=
=K，则平衡不移动；
答案为：不移动；反应平衡常数的表达式为K=，上述平衡体系中c(CH4)=c(H2)，充入等物质的量的甲烷和氢气，两者浓度仍然相等，Qc=K，故平衡不移动；
（3）①结合图示信息该装置没有外接电源，该电化学装置为原电池；
答案为：原电池；
②电池的Cu电极上CO2转变成CH4，是还原反应，据此可写电极方程式为CO2+8e-+8H+=CH4；
答案为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。
活力课时同步练习册系列答案
学业测评一课一测系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】Fe3+与SCN－形成的配离子颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。回答下列问题：
（1）写出Fe3+的电子排布式：___________；SCN－的结构式为________
（2）基态硫原子中，核外占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为_________。硫的一种同素异形体分子式为S8，其结构如图所示，其中S原子的杂化轨道类型为______。S8易溶于二硫化碳的原因是__________________________________________________。
（3）已知立方氮化硼晶体内存在配位键，则其晶体中配位键与普通共价键数目之比为______。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，图中a处B的原子坐标参数为（0, 0, 0），则距离该B原子最近的N原子坐标参数为_________。
（4）单质铁的晶体结构如图所示，该堆积方式名称为________。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，则铁原子半径的计算式为______________ pm。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】以活性炭为催化剂，可以将工业废气中的SO2催化氧化变为硫酸，进而制得各种硫酸盐，如硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等。
（1）研究表明，SO2在活性炭上催化氧化的反应机理可以表示为（*标记的为吸附状态）
Ⅰ．二氧化硫的吸附：SO2(g)
SO2* ΔH1=a kJ·mol－1
Ⅱ．氧气的吸附：O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol－1
Ⅲ．三氧化硫的氧化：SO2*+O*=SO3* ΔH3=c kJ·mol－1
Ⅳ．三氧化硫的脱附：SO3*SO3(g) ΔH4=d kJ·mol－1
根据上述反应机理，写出SO2在活性炭上催化氧化的热化学方程式____。
（2）以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。
①已知25 ℃时，[Fe(C2O4)3]3－(aq)＋SCN－(aq)
[Fe(SCN)]2＋(aq)＋3C2O42-(aq)，K＝10－16。某研究小组同学欲检验晶体A中含有三价铁，取少量晶体放入试管中，用蒸馏水充分溶解，向试管中滴入几滴0.1 mol·L－1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由：____。
②某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式：
步骤1：准确称取A样品4.910 0 g，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370 0 g；
步骤2：准确称取A样品4.910 0 g置于锥形瓶中，加入足量的3.000 mol·L－1 H2SO4溶液和适量蒸馏水，用0.500 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定，当MnO4－恰好完全被还原为Mn2＋时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL；(C2O42－＋MnO4－＋H+→CO2↑＋Mn2＋＋H2O)
步骤3：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.280 0 g，恰好完全反应。
通过计算确定晶体A的化学式（写出计算过程）。_____________
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【题目】工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺如图：
对上述流程判断正确的是（ ）
A.试剂X为稀硫酸或氢氧化钠溶液
B.反应II中生成Al(OH)3的反应为CO2+AlO2-+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-
C.结合质子（H+）的能力由强到弱的顺序是AlO2-＞OH-＞CO32-＞HCO3-
D.Al2O3熔点很高，工业上还可采用点解熔融AlCl3冶炼Al
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【题目】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)
2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压（p分）=气体总压（p总）×体积分数。下列说法正确的是（ ）
A.550℃时，若充入稀有气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B.T℃时，反应达平衡后CO2的转化率为50%
C.T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动
D.925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】烟气脱硝技术是烟气治理的发展方向和研究热点。
（1）用NH3选择性脱除氮氧化物，有如下反应：
6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)
已知化学键的键能数据如下表：
化学键 | NO中的氮氧键 | N-H | N | O-H |
键能（kJ·mol-1） | a | b | c | d |
则该反应的ΔH=__kJ·mol-1。
（2）在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO(g) ΔH=-746.8kJ·mol-1。
实验测得：v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）
①达平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数__k逆增大的倍数（填“＞”或“＜”或“＝”）。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡，CO的转化率为50%，则
=__。
（3）现利用反应除去汽车尾气中的NOx：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ·mol-1。在密闭容器中发生该反应，催化反应相同时间，测得不同温度下NO的转化率a（NO）随温度的变化如图所示。由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是__。
（4）以连二硫酸根（S2O42-）为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：
①阴极区的电极反应式为__。
②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3mole-，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为__mL。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列关于元素金属性、非金属性的说法正确的是（ ）
A.
的酸性强于
，故非金属性：
B.第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.仅用
溶液、
溶液、
溶液，无法验证
、
的金属性强弱
D.第ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
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【题目】锂因其重要的用途，被誉为“能源金属”和“推动世界前进的金属”．
（1）Li3N可由Li在N2中燃烧制得．取4.164g 锂在N2中燃烧，理论上生成Li3N__g；因部分金属Li没有反应，实际反应后固体质量变为6.840g，则固体中Li3N的质量是__g（保留三位小数，Li3N的式量：34.82）
（2）已知：Li3N+3H2O→3LiOH+NH3↑．取17.41g纯净Li3N，加入100g水，充分搅拌，完全反应后，冷却到20℃，产生的NH3折算成标准状况下的体积是__L．过滤沉淀、洗涤、晾干，得到LiOH固体26.56g，计算20℃时LiOH的溶解度__．（保留1位小数，LiOH的式量：23.94）
锂离子电池中常用的LiCoO2，工业上可由碳酸锂与碱式碳酸钴制备．
（3）将含0.5molCoCl2的溶液与含0.5molNa2CO3的溶液混合，充分反应后得到碱式碳酸钴沉淀53.50g；过滤，向滤液中加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液，得到白色沉淀143.50g，经测定溶液中的阳离子只有Na+，且Na+有1mol；反应中产生的气体被足量NaOH溶液完全吸收，使NaOH溶液增重13.20g，通过计算确定该碱式碳酸钴的化学式__，写出制备碱式碳酸钴反应的化学方程式__．
（4）Co2(OH)2CO3和Li2CO3在空气中保持温度为600～800℃，可制得LiCoO2，已知： 3Co2(OH)2CO3+O2→2Co3O4+3H2O+3CO2；4Co3O4+6Li2CO3+O2→12LiCoO2+6CO2
按钴和锂的原子比1：1混合固体，空气过量70%，800℃时充分反应，计算产物气体中CO2的体积分数__．（保留三位小数，已知空气组成：N2体积分数0.79，O2体积分数0.21）
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】酸碱中和滴定原理也用在其他物质滴定，例如：下面是某化学学习小组的同学对草酸晶体进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学研究课题是：探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值通过查阅资料知得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定。2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取2.52 g纯草酸晶体，将其配制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定，达到终点时消耗20.00 mL。问：
(1)通过上述数据，计算x=_____________。
(2)滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
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