【题目】对CO2的综合利用可以实现经济社会发展和生态环境保护双赢，对促进低碳社会的构建具有重要意义。回答下列问题：
（1）已知：①C的燃烧热为393.5kJ·mol-1
②H2的燃烧热为286kJmol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=－44.0kJmol-1
则CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g)△H=___kJmol－1。
（2）CO2合成甲醇是碳减排的一种重要方法，向1L恒容密闭容器中加入1molCO2、amolH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=－48.7kJmol-1。平衡时混合气体中CH3OH的体积分数与氢气的物质的量关系如图1所示。
①有利于该反应自发进行的条件是___（填“低温高压”“高温低压”或“低温低压”）。
②图1中 A、B、C三点对应的体系，CO2的平衡转化率最大的是___（填字母），判断依据是___。
（3）利用 CO2催化加氢制乙烯，反应为 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。
在1L恒容密闭容器中，均加入1molCO2、3molH2，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间后，测得CO2转化率[α(CO2)]随反应温度的变化如图2所示。
①使用催化剂Ⅰ时反应的活化能___（填“高于”或“低于”）使用催化剂Ⅱ。
②c、d两点的平衡常数大小关系为：Kc___Kd（填“＜”“＞”或“＝”），判断依据是___。
（4）常温下，可利用碱性溶液吸收CO2。用100mL0.3mol·L-1Na2CO3溶液完全吸收0.88gCO2气体（忽略溶液体积变化）。所得溶液中：c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=___molL-1。
【答案】-90.5 低温高压 C 在恒容密闭容器中，CO2的浓度不变，增大H2的浓度，平衡正向移动，CO2的转化率增大 低于 ＞ 平衡后，随着温度升高，CO2的转化率降低，正反应放热，K随温度升高而减小 0.5
【解析】
(1)C(s)、H2(g)的燃烧热分别是393.5kJmol-1 、285.8kJmol-1 ，则：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1，②H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJmol-1，③H2O(l)═H2O(g)△H2=+44.0kJmol-1，根据盖斯定律，②×2-①+③×2可得CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g)，由此计算△H；
(2)①自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，该反应△H＜0、△S＜0；
②氢气的物质的量越多，二氧化碳的转化率越大；
(3)利用 CO2催化加氢制乙烯，反应为 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。
在1L恒容密闭容器中，均加入1molCO2、3molH2，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间后，测得CO2转化率[α(CO2)]随反应温度的变化如图2所示。
①使用催化剂Ⅰ时反应速率比使用使用催化剂Ⅱ快；
②根据温度对平衡的移动判断平衡常数的变化；
(4)根据碳元素的物料守恒分析可得。
(1)C(s)、H2(g)的燃烧热分别是393.5kJmol-1 、286kJmol-1 ，则：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1，②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJmol-1，③H2O(l)═H2O(g)△H2=+44.0kJmol-1，根据盖斯定律，②×2-①+③×2可得CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)，由此计算△H=(-286kJmol-1)×2-(-393.5kJmol-1)+(+44.0kJmol-1)×2=-90.5kJmol－1。
(2)①自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，该反应△H＜0、△S＜0，要使该反应自发进行，应该是低温自发；
②氢气的物质的量越多，平衡正向移动，二氧化碳的转化率越大，所以二氧化碳转化率最大的是C点，故答案为C；
(3)利用 CO2催化加氢制乙烯，反应为 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。
在1L恒容密闭容器中，均加入1molCO2、3molH2，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间后，测得CO2转化率[α(CO2)]随反应温度的变化如图2所示。
①由图示知，使用催化剂Ⅰ时反应速率比使用使用催化剂Ⅱ快，则使用催化剂Ⅰ时反应的活化能低于使用催化剂Ⅱ；
②由图示可知平衡后，随着温度升高，CO2的转化率降低，正反应放热，K随温度升高而减小，则c、d两点的平衡常数大小关系为：Kc＞Kd；
(4)0.88gCO2的物质的量为
=0.02mol，用100mL0.3mol∕LNa2CO3溶液吸收0.02mol的CO2气体，所得溶液中的碳元素的物质的量为：0.1L×0.3mol/L+0.02mol=0.05mol，则碳元素的浓度为0.5mol/L，根据碳元素的物料守恒，则所得溶液中：c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.5mol/L。
智慧小复习系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
（1）在该反应中，如有1molCl2生成，被氧化的HCl的物质的量是__，转移电子的数目是___。
（2）在反应3Cl2+6KOH(浓)＝5KCl+KClO3+3H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为___，3molCl2参加该反应时，反应中转移___mol电子。
（3）某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到含有ClO-与ClO3-物质的量之比为1∶1的混合液，反应的化学方程式是___。
（4）报纸报道了多起卫生间清洗时，因混合使用“洁厕灵”（主要成分是盐酸）与“84消毒液”（主要成分是NaClO）发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析，原因是（用离子方程式表示）___。
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【题目】有机物 X、Y、Z、W 的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.满足上述反应的 X 有五种B.Z 能发生取代反应
C.W 一定能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色D.Y 含有两种官能团
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【题目】硝酸是一种重要的化工原料，用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取含硝基的炸药等。试回答下列问题：
（1）某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究，若HNO3只被还原成NO，则：
①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式：__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式：__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为__。上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，最终得到的固体质量为__g。
（2）饮用水中NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，某饮用水研究人员提出，可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式：__Al＋__NO3-＋__OH－＋__=__[Al(OH)4]－＋__N2↑。
②上述反应中，还原剂与还原产物的物质的量之比是__，反应中转移电子0.3mol，生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672
【解析】
(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，离子方程式为3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；
③28g铁的物质的量为0.5mol，与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，设生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量分别是xmol、ymol，即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁，根据N原子守恒知，生成NO的物质的量为(1.6－3x－2y)mol，根据得失电子守恒有3x＋2y＝3(1.6－3x－2y)，又有x＋y＝0.5，解得x＝0.2，y＝0.3，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为2∶3；上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁，故其物质的量为0.5mol×
＝0.25mol，质量为40g；
(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可知离子方程式为10Al＋6NO3-＋4OH－＋18H2O=10[Al(OH)4]－＋3N2↑；
②上述反应中，还原剂是Al，还原产物是N2，其物质的量之比为10∶3；由方程式可知，生成3molN2时转移电子30mol，所以反应中转移电子0.3mol，生成N2的体积(标准状况下)为
×22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL。
【点睛】
金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法：①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量；②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量；③电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO3－)＝c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)；④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于溶液中NO3－在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H+或NO3－进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：
（1）写出N2的一种用途：___。
（2）HNO3与图中的物质C
（3）实验室制取物质B的化学方程式为____。
（4）NO2与水反应生成物质A的化学方程式为____。
（5）浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___。
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【题目】为探究苯与溴的取代反应，甲用如图装置Ⅰ进行如下实验：
将一定量的苯和溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑，3～5 min后发现滴有AgNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成，即证明苯与溴发生了取代反应．
(1)装置I中①的化学方程式为__________________________________________.
②中离子方程式为__________________________________________________．
(2)①中长导管的作用是________________________________________________．
(3)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是__________________________，要想得到纯净的产物，可用__________________________试剂洗涤．洗涤后分离粗产品应使用的仪器是____________________．
(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ，并用下列某些试剂完成该实验．可选用的试剂是：苯；液溴；浓硫酸；氢氧化钠溶液；硝酸银溶液；四氯化碳．
a的作用是__________________________________________________________．
b中的试剂是__________________________________________________________．
比较两套装置，装置Ⅱ的主要优点是______________________________________
________________________________________________________________________.
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【题目】FeSe、MgB2、Nb3Al等超导材料具有广泛应用前景。
（1）Fe2+基态价电子的轨道表示式（价电子排布图）__，Se、Mg、B三种元素的电负性大小顺序是__。
（2）蒸气状态下以二聚分子存在的A1Cl3的结构式是___，其中A1原子的杂化方式是___，分子中八个原子___(选填“是”或“不是”)在同一平面上，该分子是____(选填“极性“或“非极性“)分子。
（3）制备FeSe基超导材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2过程中需将金属锂溶于液氨，从而制得具有很高反应活性的金属电子溶液，反应为：Li+(m+n)NH3—X+e-(NH3)n。
①X的化学式为____；
②NH3的价层电子对互斥模型是 ____。
（4）MgB2晶体结构中的B原子层具有类似石墨的层状结构，且被六方密排的Mg原子层隔开,B原子位于Mg原子组成的三棱柱的中心。已知：平面中Mg原子间的最近核间距为acm，平面间Mg原子间的最近核间距为bcm，阿伏加德罗常数为NA。
①B原子层六元环中处于对位的B原子核间距为____cm。
②MgB2晶体的密度是____g·cm-3。
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【题目】R、X、Y和Z是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X2+与单质R不反应,X2++Z=X+Z2+,Y+Z2+=Y2++Z。这四种离子被还原成0价时,表现的氧化性强弱顺序为( )
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+B.X2+>R2+>Y2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
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【题目】Phenolphthalein是常用酸碱指示剂，其结构如图所示。有关该有机物说法正确的是
A.分子式为C20H12O4
B.含有的官能团有羟基、酯基、羧基
C.可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
D.1mol该物质与H2和溴水反应，消耗H2和Br2的最大值分别为10mol和4mol
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【题目】某同学拟用煤干馏的产物W为基本原料合成一系列化工产品，其流程如下(部分产物和条件省略):
己知部分信息如下:
①1mol芳香烃W含50mol电子；
②
；
③
(苯胺，易被氧化)
④K的分子式为C7H6O2，其核磁共振氢谱上有4个峰。
请回答下列问题:
（1）X的名称为_________，Y中所含官能团的名称为_________ 。
（2）反应⑦的条件为_________，②的反应类型________。
（3）反应⑤的化学方程式为_________。
（4）Z的结构简式为_________ 。
（5）K的同分异构体M既能发生水解反应，又能发生银镜反应，M在氢氧化钠溶液中发生水解反应的化学方程式为__________。
（6）
有多种同分异构体，写出符合以下3个条件的同分异构体的结构简式_________。
①能发生银镜反应但不能水解。
②每摩尔同分异构体最多消耗2molNaOH。
③苯环上一氯代物只有两种。
（7）请以流程图的形式写出由T制备
的过程(无机试剂任选):（仿照
）_____________________
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