高二化学填空题试题 - 极难题

（14分）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　 ΔH= -196.6kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　 ΔH= -113.0kJ·mol-1

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=　　　　　　 kJ·mol-1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　 。

A．体系压强保持不变　　　　　　　　　 B．混合气体颜色保持不变

C．SO3和NO的体积比保持不变　　　　 D．每消耗1molSO3的同时生成1mol NO

测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1，则平衡常数K=　　　　　　 。

（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图（2）所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、

1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图（3）所示的原电池装置。

①该电池工作时，OH-向　　　　　　 极移动（填“正”或“负”）。

②该电池正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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( 14分)

I .（1）已知H2的燃烧热285.8KJ/mol，写出液态水电解生成H2和O2的热化学方程式　　 　　 　　　 ；

（2）已知2SO2(g)+O2(g) = 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ/mol，相同温度和压强条件下，4molSO2和2molO2充入容器中反应至平衡时放出的能量为Q KJ，则Q 　　　　　　 394KJ(填“>”“<”或“=”)

II.甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　 ΔH1

反应II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH2

下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)

（1）由表中数据判断ΔH2 　　　　　　　 0(填“＞”、“＜”或“＝”)，

（2）若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是　　　　　　 　　　　 ，

A．升高温度

B．将CH3OH(g)从体系中分离

C．使用合适的催化剂

D．恒温恒容充入He，使体系总压强增大

E．按原比例再充入 CO和 H2

（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的恒容密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2 mol·L-1，则CO的转化率为　　　　　　　 ，此时的温度为　　　　　　 (从上表中选择)；

（4）恒温下，1mol CO和nmol H2在一个容积可变的密闭容器中反应达到平衡后，生成a molCH3OH．若起始时放入3molCO+3nmolH2，则达平衡时生成CH3OH_______mol。

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高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：

①反应I的化学方程式为　　　　　　　　 。

②反应II的离子方程式为　　　　　　　 。

③进行溶解，沉淀、洗涤这些操作的共同目的是　　　　　　　　　　　 。

（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为________________。

（3）湿法、干法制备K2FeO4的反应中均利用的是+3价Fe元素的　　　　　　 性质。

（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有　　　　　　　 。

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铝和氢氧化钾都是重要的工业产品，请回答问题：

（1）金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解，化学方程式为

电极均由石墨材料做成，电解时不断消耗的电极是____________（填“阴极”或“阳极”），

原因是__________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （用化学方程式表示）。

（2）对铝制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极反应式为____________________　　　　　　　 。

（3）铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，化学反应为

则负极的电极反应式为______________，正极附近溶液的碱性______（填“增强”、“不变”或“减弱”）。

（4）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是　　　　　　　　　　 。

②阴极区碱性增强的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　

③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口　　　　 （填写“A”或“B”）导出。

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研究NO₂、SO₂  、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。

（1）I₂O₅可使H₂S、CO、HC1等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：

2I₂(s)+5O₂(g)＝2I₂O₅(s)          △H＝－75.56  kJ·mol^－1

2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)        △H＝－566.0  kJ·mol^－1

写出CO(g)与I₂O₅(s)反应生成I₂(s)和CO₂(g)的热化学方程式：________。

（2）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体：NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO₂、SO₂气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a．体系压强保持不变

b．混合气体颜色保持不变

c．SO₃和NO的体积比保持不变

d．每消耗1molSO₂的同时生成1molNO

测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。

（3）从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳，用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂  (g)＋3H₂(g)  CH₃OH(g)＋H₂O(g)    △H₃

①取五份等体体积CO₂和H₂的的混合气体  （物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)  与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的△H₃________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下左图所示。若在上述平衡体系中再充0.5molCO₂和1.5mol水蒸气（保持温度不变），则此平衡将________移动（填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”）。

③直接甲醇燃料电池结构如上右图所示。其工作时负极电极反应式可表示为。

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一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为。

下列有关说法正确的是

A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

B．若有0．4mol电子转移，则在标准状况下消耗4．48L氧气

C．电池反应的化学方程式为：

D．正极上发生的反应是：

【答案】C

【解析】

A、原电池中阳离子向正极移动，错误，不选A；B、每摩尔氧气反应转移4摩尔电子，所以当有0．4摩尔电子转移时有标况下2．24升氧气反应，错误，不选B；C、根据负极反应可知乙醇被氧化成乙酸，正确，选C；D、因为溶液为酸性环境，氧气反应不能生成氢氧根离子，错误，不选D。

考点：原电池的原理

【题型】选择题
【适用】较难
【标题】2014-2015学年山东省微山一中高二下学期期末考试化学试卷（带解析）
【关键字标签】
【结束】

（14分）C、N、S是重要的非金属元素，按要求回答下列问题：

（1）烟道气中含有的CO和SO2是重要的污染物，可在催化剂作用下将它们转化为S（s）和CO2，此反应的热化学方程式为______________________________________。

已知：CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g） 　 △H=－283．0kJ·mol－1；

S（s）+O2=SO2（g） 　 △H=－296．0 kJ·mol－1

（2）向甲、乙两个均为1L的密闭容器中，分别充入5mol SO2和3mol O2，发生反应：

2 SO2 （g）＋O2 （g）2SO3（g） △H＜0

甲容器在温度为T1的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4．5mol；乙容器在温度为T2的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4．6mol。

则T1________T2（填“＞”“＜”），甲容器中反应的平衡常数K=___________。

（3）如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K2，分别将1 mol N2和3mol H2通过K1、K3充入A、B中，发生的反应为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），起始时A、B的体积相同均为a L。

①下列示意图正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是_　 __。

②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的5/6，则平均反应速率v（H2）=____。

（4）将0．1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3，则三者浓度大小的关系为______（用c1、c2、c3和＞、＜、＝表示）。已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH3COOH的Ka＝1×10-5 mol·L－1，则该温度下0．1 mol·L-1的NH4Cl溶液的pH为_________。

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蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）。

II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol·L^－H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。

III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。

已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

请回答下列问题：

（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是________（填字母序号）。

A. MgO           B. Na₂CO₃           C. 蒸馏水

（2）Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为。

（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如右图所示。

①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为________。

②根据图中所示50 ℃前温度与Mg²⁺转化率之间  的关系，可判断此反应是________

________（填“吸热”或“放热”）反应。

③图中，温度升高至50 ℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是。________

④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：

Mg(OH)₂(s)  Mg²⁺ (aq)+ 2OH^- (aq)      Ksp = c(Mg²⁺)·c²(OH^-) = 5.6×10^-12

Ca(OH)₂(s)  Ca²⁺ (aq) + 2OH^- (aq)      Ｋsp = c(Ca²⁺)·c²(OH^-) = 4.7×10^-6

若用石灰乳替代氨水，________（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是________。

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(14分)已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝

②25℃时，mol·L^-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：

（1）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka=________。

（2）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：

反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是________，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）________c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），________（填“有”或“无”）沉淀产生。

（4）已知CH₃COONH₄溶液为中性，又知CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断NH₄HCO₃溶液的pH________7（填“＞”、“＜”或“＝”）；

将同温度下等浓度的四种盐溶液：

A．NH₄Cl            B．NH₄SCN         C．CH₃COONH₄        D．NH₄HCO₃

按(NH₄⁺)由大到小的顺序排列是：________（填序号）。

按pH由大到小的顺序排列是：________（填序号）

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(16分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：

（1）若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂在一定条件下发生反应: N₂(g) +3H₂(g)2NH₃(g) ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH₃的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N₂)=________。平衡时H₂的转化率为________。

（2）平衡后，若要提高H₂的转化率，可以采取的措施有________。

A.加了催化剂     B.增大容器体积C.降低反应体系的温度    D.加入一定量N₂

（3）若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：

N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：

请完成下列问题：

①试比较K₁、K₂的大小，K_{1________}K₂（填“<”“>”或“＝”）；

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________（填序号字母）

A.容器内N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度之比为1:3:2 B.v(H₂)_正＝3v(H₂)_逆

C.容器内压强保持不变D.混合气体的密度保持不变

③400℃时，反应2NH₃(g)N₂(g)+3H₂(g)的化学平衡常数为________。当测得NH₃、N₂和H₂物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时，则该反应的v(N₂)_正________ v(N₂)_逆（填“<”“>”或“＝”）。

（4）根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是________。

A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法

D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益

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（14）CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。

（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.5 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。（双选、填序号）

A.在原容器中再充入1 mol H2　　　　　　 B.在原容器中再充入1 mol CO2

C.缩小容器的容积　　　　　　　　　　　　　 D.使用更有效的催化剂

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:

2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1，

在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

在一定温度下，增大的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

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