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(14分)2013年12月2日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空,进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭,一、二级为常规燃料,常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。
Ⅰ.常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = -543kJ·mol-1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = -269kJ·mol-1
③H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = -242kJ·mol-1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_____________________________。
Ⅱ.氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH 的体系中,n(NO)随时间的变化如表:

时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
(1)已知:K800℃>K1000℃,则该反应的ΔH ______0(填“大于”或“小于”),用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率为__________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________
A.容器内颜色保持不变                  B. 2v(NO)=v(O2)
C.容器内压强保持不变                  D.容器内密度保持不变
(3)为使该反应的速率增大,提高NO的转化率,且平衡向正反应方向移动应采取的措施有          
(4)在上述条件下,计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K=______________
(5)在上述条件下,若开始通入的是0.2 mol NO2气体,达到化学平衡时,则NO2的转化率为       

Ⅰ.N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)  △H=-1135kJ·mol-1   
Ⅱ.(1) 小于;0.015 mol/(L·s);(2) A 、C;(3)通入氧气、增大压强;(4)720 (5)25%

解析

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

按要求完成下列问题:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液体,分子式为CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________;将该反应设计成碱性燃料电池,写出该电池的负极电极反应方程式                         
(2)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)     △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)        △H=-247.4 kJ·mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为                                         
(3)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
P4(s,白磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2986kJ·mol-1
4P(s,红磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2956kJ·mol-1
则白磷比红磷         (填“稳定”或“不稳定”)
(4) 已知一定条件下A2与B2自发反应生成AB3,则反应
A2(g)+3B2(g)=2AB3(g) 的ΔS=    0,ΔH      0 (填“<”、“>”、“=”)
(5)右图为电解精炼银的示意图,       (填a或b)极为含有杂质的粗 银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为                       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(本题16分)工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________ ________
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:

①脱氢反应的△H_____0,600K时,Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)(填“>”或“<”)
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t­1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由__________________________________________________________________________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3-OH的脱氢实验:
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:

序号
温度
0
10
20
30
40
50

T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480

T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480

T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)=              ;实验温度T1   T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验①   实验②(填“>”、“<”)。
(4)用CH3-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为:
___________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式                      
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:

实验



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡时n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
P1
P2
P3
反应物的转化率
α1
α2
α3
①该温度下此反应的平衡常数K为          
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是      (填序号)。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。

(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是                 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

.(17分)减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    (填序号):
a.Ca(OH)2      b.CaCl2         c.Na2CO3       d.NaHSO3
(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=      
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为     
(3)催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中,用H2将NO还原为N2,一段时间后,溶液的碱性
明显增强。则该反应离子方程式为               
②电化学降解NO的原理如图所示,电源正极为    (填“a”或“b”);
若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为          

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。

 (1)写出图1中阴极的电极反应式                   
 (2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是                

Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。                                  
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:

(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是                     
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因                                                                      
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为                        
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式                                                 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(9分)如图所示,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列回答:

(1)实验中观察到的现象是____________________。(选填代号)

A.试管中镁片逐渐溶解B.试管中产生无色气泡
C.烧杯外壁变冷D.烧杯底部析出少量白色固体
(2)试管中发生的反应属于____________________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(3)写出有关反应的离子方程式________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”“等于”)镁片和盐酸的总能量。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2013年以来,全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中,冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。
(1)已知:① N2(g) + O2(g)=2NO(g)  △H=+179.5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)=2NO2(g)    △H=-112.3 kJ/mol 
③2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g)    △H=-759.8 kJ/mol
下图是在101kPa,298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中能量变化的示意图。则a=       

(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
H2­­­O(g)+CO(g)CO­2(g)+H2­­­(g),得到如下三组数据:

实验组
 
温度/℃
 
起始量/mol
 
平衡量/mol
 
达到平衡所需时间/min
 
H2O
 
CO
 
CO
 
H2
 
1
 
650
 
2
 
4
 
2.4
 
1.6
 
5
 
2
 
900
 
1
 
2
 
1.6
 
0.4
 
3
 
3
 
900
 
a
 
b
 
c
 
d
 
t
 
 
①实验组1中以v(CO2)表示的反应速率为          ,此温度下的平衡常数为         ,温度升高时平衡常数会         (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2­­­O(g)、 1mol CO、 1 mol CO­2和 x molH2,若要使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是          
③若a=2,b=1,则达平衡时实验组2中H2­­­O(g)和实验组3中CO的转化率的关系为α2 (H2O)   α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氨是重要的化工产品和化工原料。
(1)氨的电子式是                
(2)已知:

①合成氨的热化学方程式是   
②降低温度,该反应的化学平衡常数K           .(填“增大”、“减小’’或“不变”)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图l所示。
电池正极的电极反应式是                        ,A是              

(4)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+ H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。
①曲线I、II、III对应的水碳比最大的是                    
②测得B点氨的转化率为40%,则x1                   

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