（19分）运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义；（1）甲醇是重要...

（19分）运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义；

（1）甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下：

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________。

（2）利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤．

①一定条件下，将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应，能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．体系的密度不发生变化

b．体系中硫元素的质量百分含量不再变化

c．SO2与SO3的体积比保持不变

d．容器内的气体分子总数不再变化

e．单位时问内转移4 mol电子，同时消耗2molSO3

②T℃时，在1L密闭容器中充入0.6 molSO3，下图表示SO3物质的量随时间的变化曲线。达到平衡时，用SO2表示的化学反应速率为________；SO3的转化率为________（保留小数点后-位）：T℃时，反应的平衡常数为_______;T℃其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5 L，则n(SO3)的变化曲线为________（填字母）。

（3）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A物质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，装置如图所示。

电池正极的电极反应式是_____电解质溶液的pH______（填写增大、减小、不变），A.物质是______（写化学式）。

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运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）①如图是常温常压下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出该条件下合成氨旳热化学方程式：___。△H旳数值用含字母a、b旳代数式表示）

②氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将mmol·L-1旳氨水与nmol·L-1旳盐酸等体积混合，反应后旳溶液呈中性，则c(NH4+)_____c(Cl-)（填“>”、“<”或“=”）；用含m和n旳代数式表示出混合液中氨水旳电离平衡常数表达式___。

（2）25℃下，向0.1mol·L-1旳NaCl溶液中逐滴加入适量旳0.1mol·L-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成。从沉淀溶解平衡旳角度解释产生沉淀旳原因是___，向反应后旳浊液中，继续加入适量0.1mol·L-1旳NaI溶液，振荡、静置，看到旳现象是___，产生该现象旳原因是(用离子方程式表示)___。（已知25℃时Ksp[AgCl]=1.0×10-10mol2·L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2·L-2）

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运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

（1）乙醇是一种重要的燃料，工业上利用乙烯制酒精：C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)　 ΔH，已知乙烯、乙醇的燃烧热分别是1411.0kJ·mol-1、1366.8 kJ·mol-1，则ΔH=_____________。

（2）用Cu2Al2O4作催化剂，一定条件下发生反应：CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)，温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图，回答下列问题：

①200~250℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是____________________________。

②300~400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是____________________________。

（3）甲醇作为一种重要的化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应原理可表示为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)　 ΔH=-29.1kJ/mol。向体积为1L的密闭容器中充入3mol CH3OH(g)和3mol CO(g)，测得容器内的压强(p: kPa) 随时间(t: min) 的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

①Ⅱ和Ⅰ相比，Ⅱ中改变的反应条件是_______________________。

②Ⅲ和Ⅰ相比，Ⅲ中改变的反应条件是_________________，判断的理由是________________________。

③反应Ⅰ在5min 时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)= ________________。

④反应Ⅱ在2min 时达到平衡，平衡常数K(Ⅱ)= ______________。在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入2mol CH3OH 和1mol HCOOCH3后，平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)，原因是____________________________________________。

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（15分）研究碳及其化合物有重要意义。

（1）科学家用CO2和H2生产甲醇做燃料。

已知：甲醇的燃烧热ΔH= -726.5kJ/mol；氢气的燃烧热ΔH= -285.8kJ/mol；

则常温常压下，CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(l)的热化学方程式　　　　　　　　 。

（2）460℃时，在4L密闭容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下反应，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化关系如图所示。

①从反应开始到3min时，H2O(g)的平均反应速率　　　　　　　　　　　　　　　 ，

②下列措施中既能加快反应速率又能使H2的转化率增大的是　　　　　　　　 ，

A、使用更有效的催化剂　　　　　　　　　　　　

B、在原容器中再充入1mol CO2

C、在原容器中再充入1mol He　　　　　　　　

D、缩小容器的体积

E、将甲醇及时分离出来

③若该反应的焓变为ΔH，则下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

④该条件下，此反应的化学平衡常数为　　　　　　　　　　 。

（3）科学家研究发现，还可以用电催化法将CO2还原为碳氢化合物。原理如下图所示（电解质溶液是一种钾盐）。若CxHy为C2H4，则该原理的总反应式为为：　　　　　　　　　 。

（4）已知

①25℃时，测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11，则c(HCN)/c(CN-)=_________。

②向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的离子方程式为：________________。

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运用化学反应原理研究碳、氮、硫、氯等单质及其化合物的反应，对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。

（1）下列措施中，不利于环境保护的有________（填编号）。

a.大量开采使用化石燃料

b.使用无氟冰箱、空调

c.多步行多乘公交车，少用专车和私家车

d.将工业“废气”、“废液”、“废渣”直接排放

（2）工业上的“脱碳”指的是从“脱硝”、“脱硫”后的烟气用碱液吸收并得到浓缩的二氧化碳。利用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。

①写出吸收二氧化碳的离子方程式________。

②常温下，0.1mol/LNaHCO₃溶液的pH＞8，则溶液中c(H₂CO₃) _______c(CO₃^2－) （填“＞”、“＜”或“＝”）。

③合成的甲醇可以做为新型燃料电池的原料，若电解液是碱性的，则其负极的电极反应式为________。

（3）二氧化氯（ClO₂），为一种黄绿色气体，是公认的高效、广谱安全的杀菌消毒剂。工业上制备ClO₂的反应原理为：4HC1(浓)+2NaClO₃＝2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl。上述反应中，产生1 mol ClO₂，则被氧化的HC1为________。

（4）SO₂溶于水可以得到二元弱酸H₂SO₃（亚硫酸）。

①25℃时，将NaOH深液与亚硫酸混合至恰好中和，则混合液中各种离子浓度的大小关系为________。

②25℃时，当NaOH溶液与H₂SO₃等物质的量混合时，发现混合液pH＜7，请你简要解释其原因________。

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甲醇（）是重要的能源物质，研究甲醇具有重要意义。

（1）利用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：

常温常压下已知下列反应的能量变化如图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：________

________。

（2）为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了的 晶体，在高温下它能传导离子。电池工作时正极反应为________。

若以该电池为电源，用石墨做电极电解100mL含有如下离子的溶液。

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上收集到氧气的物质的量为________mol。

（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后将氧化成，然后以做氧化剂把水中的甲醇氧化成而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式________；

②除去甲醇的离子反应为：，该过程中被氧化的元素是 ________，当产生标准状况下2.24L时，共转移电子________mol。

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运用化学反应原理研究氢、氧、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）已知：25℃时K_SP（AgCl）=1.6×l0^－10  K_SP（AgI）=1.5×l0^－16

海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在。在25℃下，向0.1L0.002mol·L^－l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol·L^－l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，产生沉淀的原因是（通过计算回答）________，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L^－1的NaI溶液，看到的现象是________，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）________。

（2）过氧化氢的制备方法很多，下列方法中原子利用率最高的是________（填序号）。

A．BaO₂ + H₂SO₄＝ BaSO₄ ↓ + H₂O₂   

B．2NH₄HSO₄(NH₄)₂S₂O₈ + H₂↑

(NH₄)₂S₂O₈ + 2H₂O ＝ 2NH₄HSO₄ + H₂O₂

C．CH₃CHOHCH₃ + O₂→ CH₃COCH₃ + H₂O₂

D．乙基蒽醌法见下图

（3）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图1、图2所示。

注：以上实验均在温度为20℃、w(H₂O₂)＝0.25%、pH＝7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L^―1的条件下进行。图1中曲线a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺；c：H₂O₂+Fe²⁺；d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；图2中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度（海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关）。

由上述信息可知，下列叙述错误的是________（填序号）。

A．锰离子能使该降解反应速率减缓

B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低

C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢

D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小

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“绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对工业生产、缓解环境污染、解决能源危机等具有重要意义。

(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 △H1=-393．5kJ/mol

②C(s)+CO2(g)=2CO(g)　　　　 △H2=+172．5kJ/mol

③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)　　 △H3=-1651．0kJ/mol

CO还原氧化铁的热化学方程式为_____________。

(2)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，其常温下的电离常数如下表：

①煤的气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为_______；

②常温下，0.1mol·L-1 NaHCO3溶液和0.1mol·L-1 NaHS溶液的pH相比，pH较小的为________ 溶液(填化学式)。

(3)一定条件下，向某恒容密闭容器中充入x mol CO2和y mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH (此反应在低温时为自发反应)。

①下图能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_____(填“a”或“b”)，其判断依据是__________。

②若x=2、y=3，测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如下图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平衡时，此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为_____________。

(4)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成28g N2时，转移的电子数为____mol(结果保留三位有效数字)。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图1)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______；当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是____。

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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

(1)有科学家经过研究发现，用CO2和H2在210~ 290℃， 催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。230℃，向容器中投入0.5mol CO2和1.5mol H2.当CO2平衡转化率达80%时放出的热量为19. 6kJ，写出该反应的热化学方程式∶___________。

(2)在2L密闭容器中，起始投人4mol CO和6mol H2，在一定条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示∶ (已知：T1＜T2)

①则K1_______(填“＞”“＜”或“=”) K2，原因是_________________。

②在T2下，经过10s达到化学平衡状态，则0~ 10s内H2的平均速率v(H2)为_______，若维持条件不变再向容器中充入CO、H2和CH3OH各1mol，则v正_________(填“＞”“＜”或“=”)v逆。

(3)某科研小组设计的一个氮氧化物原电池 ，两边的阴影部分为 a、b惰性电极，分别用导线与烧杯的m、n惰性电极相连接，工作原理如图：

①b极的电极反应式为_______________________。

②当有0.2mol O2-通过固体电解质时，则烧杯中m处的产物的物质的量为________。

(4)处理烟气中SO2，也可采用碱液吸收法，已知25°C时，K(NH3 ∙H2O)=1.8×10-5； Kcp(CaSO4)=7.1×10-5.

第1步∶用过量的浓氨水吸收SO2，并在空气中氧化；

第2步∶加入石灰水，发生反应K。计算第2步中反应的K=_____________(列出计算式即可)。

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运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）已知：1/2O2(g)=1/2O2+(g)+1/2e-　　 △H1=587.9kJ/mol　　 K1

PtF6(g)+e-=PtF6-(g)　　 △H2=-771.1kJ/mol　　 K2

O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-(g)　　 △H3=482.2kJ/mol　 K3

则反应O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s)的△H=________，K=_______(用K1、K2、K3表示)

（2）一定条件下，铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)+CO(g)，已知该反应的平衡常数K 与温度T 的关系如图甲所示。

①T℃、p Pa压强下，在体积为VL的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____。

A．混合气体的平均相对分子质量不再变化

B．容器内压强不再变化

C．v正(CO2)=v逆(FeO)

②T1温度下，向体积为VL的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2，反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示．则CO2的平衡转化率为_____，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为_______。

（3）在恒温条件下起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器)，均进行反应：N2+3H22NH3，有关数据及特定平衡状态见下表。

起始时乙容器中的压强是甲容器的____倍。

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