碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关，请回答下列问题：（1）绿色植物的光合作用吸收 ...

碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关，请回答下列问题：

（1）绿色植物的光合作用吸收 CO2 释放O2 的过程可以描述为以下两步： 2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)(s)+O2(g)+4e- 　　 △H=+1360 kJ·mol-1

12(C3H6O3)(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1

则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：___________。

（2）工业炼铁时有如下副反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H>0。某温度时，把 Fe 和CO2 放入体积固定的容器中，CO2 的起始浓度为 2.0 mol•L-1，达到平衡后，CO 的浓度为 1.0 mol•L-1，则该温度下，该反应的平衡常数 K=_________。如果平衡后通入一定量的 CO，建立新平衡后，CO2 的物质的量分数将________。（填编号）

A．增大 B．减少 C．不变 D.无法判定

（3）利用 H2 和 CO2 在一定条件下可以合成乙烯：6H2（g）＋2CO2（g） CH2＝CH2（g）＋4H2O（g）。在体积为 1L 的恒容容器中，投料为 3mol H2 和 1mol CO2 时，不同温度对 CO2 的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如下图所示。

下列有关说法不正确．的是______（填序号）。

A.平衡常数大小：M＞N

B.反应物活化分子百分数大小：M＞N

C.其他条件不变，若不使用催化剂，则 250℃时 CO2 的平衡转化率可能位于点M1

D.其他条件不变，若投料改为 4mol H2 和 1mol CO2 时，则 250℃时 CO2 的平衡转化率可能位于点M2

（4）将 CO2 与 H2 按物质的量之比为 1:3 通入恒温恒容密闭容器中，控制条件，使其发生反应： CO2 (g)+3H 2(g) CH3 OH(g)+H2 O(g) △H = -49.2kJ·mol-1，得到甲醇的体积分数与时间的关系如上图所示。保持其它条件不变，t1 时再向容器中加入一定量物质的量之比为 1:3 的 CO2 与 H2 混合气，t2 时再次达到平衡，请在上图画出 t1～t3 时间内甲醇体积分数随时间的变化曲线。 ___________

（5）以多孔石墨为阳极，以 NaCl 和 NaOH 的混合溶液作电解液，用电解法由甲烷制取甲醇。写 出 阳 极 的 电 极 反 应 式 ：_________。

（6）25℃时，将 a mol•L-1 的 CH3COOH 溶液与 b mol•L-1 的 NaOH 溶液等体积混合，溶液恰好呈中性， 则电离平衡常数Ka（CH3COOH）=__________。

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碳元素的单质及其化合物与人类的生产、生活、科研息息相关。请回答下列问题：

(1) 绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步：

2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-　　 △H=+1360 kJ·mol-1

12(C3H6O3)+(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1

则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：　　　　　　　　　　　　 　　 ，

(2) 工业上利用水煤气合成甲醇的主要反应可表示为：

H2(g)+1/2CO(g)1/2CH3OH(g)　　 △H=-45.4kJ·mol-1。

向容积为1L的密闭容器中加入0.10 mol H2和0.05mol CO，在一定温度下发生上述反应，10min后反应达到平衡状态，测得放出热量3.632kJ。

①该温度条件下，上述反应的化学平衡常数K=　　　　　　　　 。

②若容器容积不变，下列措施可增加CH3OH产率的是　　　　　　 (填写序号)。

A．升高温度　　　　　　　　 　　　　 B．将CH3OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大　　　 D．再充入O.10 mol H2和0.05mol CO

③若该反应达到平衡后，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，则平衡向　　 　　 　　 (填“逆向”、“正向”或“不”)移动，化学平衡常数K　　　　　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3) 已知反应：2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g)　 △H<0，根据原电池原理该反应能否设计成燃料电池。若能，请写出当电解质溶液为KOH溶液时的负极反应式(若不能，该空可不作答)：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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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。请回答下列问题：

(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2 和NO过程中的能量变化示意图，请写出NO2 和CO反应的热化学方程式　 _______________________________________。

(2)在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

请回答下列问题：

①试比较K1、K2的大小，K1_________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的浓度之比为1：3：2　　 b．3v正(N2)= v逆(H2)

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)的平衡常数K为______。当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3 mol • L−1、2 mol • L−1、1 mol • L−1时，则该反应的v正(N2)____v逆(N2)(填”＞”“=“或”＜”)。

(3)在容积为2 L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2＝－58 kJ·mol−1)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图像如图。

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝______mol·L−1·min−1。

②图示的温度T1______T2(填写“>”、“<”或“=”)。

(4)以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。

①B电极的反应式为_____________________________________。

②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L−1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为_________(标准状况)。

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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。请回答下列问题：

（1）图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2 和NO过程中的能量变化示意图，请写出NO2 和CO反应的热化学方程式______________________。

（2）在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

请回答下列问题：

①试比较K1、K2的大小，K1_________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的浓度之比为1：3：2　　　　 b．v正(N2)=3v逆(H2)

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)的平衡常数K为______。当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3 mol • L−1、2 mol • L−1、1 mol • L−1时，则该反应的v正(N2)____v逆(N2)(填”＞”“=“或”＜”)

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全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题。

（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：

Ⅰ：H2O(l)＝2H＋(aq)＋1/2O2(g)＋2e－　　　　 △H＝＋284kJ/mol

Ⅱ：CO2(g)＋C5(s)＋2H＋(aq)＝2C3＋(s)　　　　 △H＝＋396kJ/mol

Ⅲ：12C3＋(s)＋12e－＝C6H12O6(葡萄糖、s)＋6C5(s)＋3O2(g)　　　 △H＝－1200kJ/mol

写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式　　　　　　　　

（2）工业上有一种方法有效地开发利用CO2，是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝　　　　　　 mol/(L·min)；

②氢气的转化率＝　　　　　　　　 ；

③求此温度下该反应的平衡常数K=　　　　　　　　　 ；

④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)／n(CO2)增大的是　　　　　　　　 。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　　　　 B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出去　　　　 D．再充入1mol CO2和3mol H2

⑤当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2。则c1　　　　 c2的关系（填＞、＜、＝）。

（3）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标。如图所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。将其插入KOH溶液，从而达到吸收CO2的目的。

①通入氧气一极的电极反应式为　　　　　　　　　　 ；

②随着电池不断放电，电解质溶液的pH　　　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率　　　　　　 （填大于、小于或等于）甲烷燃烧的能量利用率。

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氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题:

(1)基态氮原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是______________。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_____________________。

(3)NF3的键角____________NH3的键角(填“<”“>”或“=”)。

(4)N2F2分子中氮原子的杂化方式是____________,1 mol N2F2含有____________molσ键。

(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________mol配位键。

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碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:

（1）已知CH3OH(l)的燃烧热△H为-238.6kJ·mol－1

CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　 △H=－QkJ·mol－1(Q>0)

则Q__________(填“>”“<”或“ =”)238.6。

（2）使Cl2和H2O(g))通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式:________________ .

（3）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煆烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C（s）=2Al2O3(s)＋3TiC(s) △H=－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为__________。

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碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：

(1)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.51kJ/mol，CH3OH(l) + 1/2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-a kJ/mol，则a______（填“＞”“＜”或“=”）726.51。

(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式___________________。

(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温的物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，反应的热化学方程式为：4Al(s) + 3TiO2(s) + 3C(s)＝2Al2O3(s) + 3TiC(s) ΔH=-1176kJ/mol，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为__________。

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碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，试回答下列有关问题：

（1）NH3极易溶于水，其水溶液俗称氨水。用水稀释0.1mol・L-1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是___________（填序号）。

A．         B． 　C．c(H+)・c(OH-)         D．

（2）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是______________（用离子方程式表示）。向该溶液中滴加b L 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为________mol/L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5）

（3）以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。

①B电极的反应式为_______________________。

②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为_________(标准状况)。

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碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：

（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：

则M、N相比，较稳定的是 　　　　　　 。（用字母“M”或“N”表示）

（2）已知CH3OH(l)的燃烧热△H=-238.6kJ/mol，CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-akJ/mol，则a ________238.6（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层生成HCl和CO2,该反应的热化学方程式为____________

2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ•mol﹣1，当有710gCl2参加反应时放出的热量为____________。

（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，已知4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) ＝2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ/mol，则反应过程中，每转移5mol电子放出的热量为 　 　　　　 kJ。

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