(17分)运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。（1）常温下可用于检测CO，反应原理...

(17分)运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。

（1）常温下可用于检测CO，反应原理为：。向2L密闭容器中加入足量，并通人1molCO，CO2的体积分数随时间的变化如下图所示。

①0～0.5min内的平均反应速率_____________。

②保持温度和体积不变，若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍，则下列说法正确的是____________(填代号)。

a．生成I2的质量为原来的2倍

b．混合气体的平均摩尔质量不变

c．达到平衡的时间为原来的2倍

d．混合气体的密度不变

③反应达a点时，欲增大容器中的体积分数，可采取的措施为____________。

（2）以为催化剂，可以将的混合气体直接转化为乙酸。

①若该反应的原子利用率为100％，则______________。

②在25℃下，将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合，若两溶液恰好完全反应，则________14(填“>”、“<”或“=”)；该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。

（3）利用反应可以处理汽车尾气，若将该反应设计为原电池，用熔融Na2O作电解质，其正极电极反应式为________________________________。

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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) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的 活性炭和NO，发生 反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)△H=QkJ/mol。 在T1℃时，反应进行到不同时间(min) 测得各物质的浓度(mol/L) 如下：

①30min 后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)

a.通入一定量的NO　　　　　　 b.加入定量的活性炭

c.加入合适的催化剂　　　　　　 d.适当缩小容器的体积

② 若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3: 1: 1，则Q_____ 0 (填“>”或“<”<)。

(2) 某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，则得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应：NO+CON2+CO2( 有CO)　 2NON2+ O2 (无CO)

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为: __________；在n(NO)/n(CO)= 1的条件下，应控制最佳温度在_______左右。

②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式_________________。

③以NO2、O2 熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为__________________。

(3) 天然气的一个重要用途是制取氢气，其原理如下：

已知:① 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　　　 △H1

②CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　　　 △H2

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　　　 △H3

1)科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法: CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)　 △H=_____

2)这种方法的推广与使用，不仅实现资源综合利用，而且还能解决环境问题是_________。

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（13分）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）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ/mol。在T1℃时，反应进行到不同时间（min）测得各物质的浓度（mol/L）如下：

①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)=______，T1℃时，该反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　 ；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是______（填字母编号）。

a．通入一定量的NO　　　　　　　　 　　　　　　 b．加入一定量的活性炭

c．加入合适的催化剂　　　　　　 　　　　　　 d．适当缩小容器的体积

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，则Q______0（填“＞”或“＜”）。

④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______（填选项编号）。

a．单位时间内生成2nmol NO（g）的同时消耗nmol CO2（g）

b．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变

c．混合气体的密度不再发生改变

d．反应体系的压强不再发生改变

（2）某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应：

NO+CON2+CO2（有CO）　　 2NON2+O2（无CO）

①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为　　　　　　　　　　　　　　 ；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在　　　　　　　　 左右。

②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式　　　　 。

（3）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

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（16分）碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。运用化学反应原理研究碳的氧化物的性质具有重要意义。

（1）常温下，碳酸在水中的电离常数K_a1=4.2×10^－7 ，K_a2=5.6×10^－11；次氯酸在水中的电离常数K_a =4.7×10^－8。写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入二氧化碳发生反应的离子方程式________；

（2）上图为常用笔记本电脑所用的甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH₃OH＋3O₂2CO₂＋4H₂O。该装置放电时________（填“a”或“b”）为电池的负极，其电极反应式为________；

（3）CO具有还原性，某化学研究小组为证明CO具有还原性，设计了如图所示的实验装置。

已知：C + H₂OCO+H₂   CO + H₂O CO₂ + H₂   C + CO₂2CO

试回答下列问题:

① 装置B中最适宜的试剂是________，必须用装置C吸收气体中的水蒸气的理由是；

② 根据该实验中的________现象，可证明CO具有还原性；

③ 若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性，则应在上图装置________与________之间(填字母标号)连接下图中的________装置(选填序号)。

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（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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(17分)运用化学反应原理研究溶液的组成与性质具有重要意义。请回答下列问题：

（1）用惰性电极电解含有NaHCO3的NaCl溶液，假设电解过程中产生的气体全部逸出，测得溶液pH变化如图所示。

则在0→t1时间内，阳极反应式为　　　　　　　　　　　 ，溶液pH升高比较缓慢的原因是(用离子方程式回答)　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）含氨废水易引发水体富营养化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体，

溶液中______________(填“增大”“减小”或“不变)；25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10—5mol·L—1，该温度下，1 mol·L—1的NH4Cl溶液中c（H＋）=________________ molL。（已知）

（3）如果粗盐中SO42-含量较高，精制过程需添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可选用下列试剂中的　　　　　　 。

a．Ba(OH)2 　　　　　 　 b．Ba(NO3)2　　　　　　　 c．BaCl2

现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-，请写出发生反应的离子方程式　　　　　　　　　　　 。

（4）某工业生产中，向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3，生成MnCO3沉淀和CO2，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　 ，剩余溶液中<　　　 。

[已知Ksp(MnCO3)=1×10-11(mol·L-1)2，Ksp(CaCO3)=5 ×10-9(mol·L-1)2]

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研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。

（1）工业制硫酸的过程中存在反应：。℃时，将2mol和1.5 mol充入2L密闭容器中发生上述反应，容器中的物质的量随温度变化的曲线如图所示。

①图中a点的正反应速率________（填写“＞”“＜”或

“=”）逆反应速率。

②下列条件可以证明上述反应已经达到化学平衡状态的是 ________（填写序号）

a．单位时间内消耗1mol，同时生成2mol

b．容器内、、的浓度之比为2∶1∶2

c．容器内压强保持不变

d．混合气体的平均相对分子质量保持不变

③℃时，上述反应的化学平衡常数K= ________ 。

（2）碳酸铵是一种常用的铵态氮肥，其水溶液显碱性，其原因是________；溶液中离子浓度关系为________。

（3）治理水体重金属离子污染时，首先投入沉淀剂将重金属离子转化为难溶悬浮物，然后再投入氯化铝将污水中的悬浮物除去，从而净化水体，氯化铝的作用是________

________（用离子方程式表示）。

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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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(17分)运用化学反应原理研究碳、氮、硫元素及其化合物有重要意义。

（1）已知一定量的C单质能在O2(g)中燃烧，其可能的产物及能量关系如图所示：

写出CO2(g)与C(s)反应生成CO(g)的热化学方程式_______________________。

（2）汽车尾气净化过程中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2+2CO2(g)　 △H<0。一定条件下，向某密闭恒容容器中按体积比1：l充入44.8L(标准状况)NO和CO混合气体，发生上述反应，某同学根据反应过程中的有关数据绘制了如图所示曲线。

①下列关于上述反应过程的叙述正确的是 ________(填写字母代号)。

A．其它条件不变，加入催化剂，△H的值不变

B．及时除去二氧化碳，反应的正反应速率加快

C．NO、CO、N2、CO2浓度均不再变化，说明平衡未发生移动

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变，证明反应达到化学平衡状态

②前10min内CO的平均反应速率为______，达平衡时NO的转化率为_____，能使上述平衡体系中增大的措施有__________(任写一条)。

（3）已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表(单位省略)：

①室温条件下。用敞口容器加热氨水一段时间，恢复至室温后，溶液中水的电离程度比加热前_______(填写“增大”、“减小”或“不变”)了．

②常温下，0.1 mo1·L-1(NH4)2SO4溶液呈_____(填“酸”、“中”、“碱”)性。

③常温下，测得某碳酸饮料的pH=6，则该饮料________。

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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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