合成氨工业上常用下列方法制备H2：方法①：C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g...

合成氨工业上常用下列方法制备H2：

方法①：C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）

方法②：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

（1）已知①C（石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ•mol-1

②2C（石墨）+O2（g）═2CO2（g）△H=-222kJ•mol-1

③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ•mol-1

试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。

（2）在一定的条件下，将C（s）和H2O（g）分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）其相关数据如下表所示：

①T1______T2（填“＞”、“=”或“＜”）；T1℃时，该反应的平衡常数K=______。

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O（g）的物质的量浓度范围是______。

③在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。

A．V逆（CO2）=2V正（H2）

B．混合气体的密度保持不变

C．c（H2O）：c（CO2）：c（H2）=2：1：2

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则t6时刻改变的条件是________________________，从t1到t8哪个时间段H2O（g）的平衡转化率最低______。

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合成氨工业上常用下列方法制备H2：

方法①：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)

方法②：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1

②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1

③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1

试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为_________kJ。

(2)在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：

C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示：

①T1_________T2(填“＞”、“=”或“＜”)；

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度范围是____________。

③在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。

A．V逆(CO2)=2V正(H2)

B．混合气体的密度保持不变

C．c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=2：1：2

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则t6时刻改变的条件是_____________，从t1到t8哪个时间段H2O(g）的平衡转化率最低____________。

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(17分)合成氨工业上常用下列方法制备H2 ：

方法：

方法：

试计算25℃时由方法②制备l000g H2所放出的能量为_________ kJ。

（2）在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：

其相关数据如下表所示：

①T1_________T2 （填“>”、“=”或“<”）；

T1℃时，该反应的平衡常数K=_________ 。

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度范围是_________。

③一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。

A．

B．混合气体的密度保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量保持不变

④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

可见在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低_________，t4时刻改变的条件是__________。

⑤在25 ℃时，c mol/L，的醋酸与0.02mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，

用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=_________。

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CO和H2是工业上最常用的合成气，该合成气的制备方法很多，它们也能合成许多重要的有机物。回答下列问题：

(1)制备该合成气的一种方法是以CH4和H2O为原料，有关反应的能量变化如图所示。

CH4 (g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2 (g)的热化学方程式为____。

(2)工业乙醇也可用CO和H2合成，常含一定量甲醇，各国严禁使用成本低廉的工业酒精勾兑食用酒，但一般定性的方法很难检测出食用酒中的甲醇。有人就用硫酸酸化的橙色K2Cr2O7溶液定量测定混合物中甲醇的含量，甲醇与酸性K2Cr2O7溶液反应生成CO2、Cr2(SO4)3等物质，写出其化学方程式 ___________。

(3)为了检验由CO和H2合成气合成的某有机物M的组成，进行了如下测定：将1.84gM在氧气中充分燃烧，将生成的气体混合物通过足量的碱石灰，碱石灰 增重4. 08 g，又知生成CO2和H2O的物质的量之比为3:4。则M中碳、氢、氧原子个数之比为____。

(4) CO2和H2合成甲醇涉及以下反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　 ∆H=-49.58kJ/mol。在反应过程中可以在恒压的密闭容器中，充入一定量的CO2和H2，测得不同温度下，体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示：

①反应过程中，表明反应达到平衡状态的标志是______;

A.生成3mol O-H键，同时断裂3mol H-H键　　 B.容器中气体的压强不再变化

C.容器中气体的平均摩尔质量不变　　　　　　　　 D.CH3OH的浓度不再改变

②比较T1与T2的大小关系：T1 ___T2 (填“<”、“=”或“>”)。

③在T1和P2的条件下，向密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，该反应在第5 min时达到平衡，此时容器的容积为2.4 L，则该反应在此温度下的平衡常数为____，保持T1和此时容器的容积不变，再充入1mol CO2和3mol H2，设达到平衡时CO2的总转化率为a，写出一个能够解出a的方程或式子 ___(不必化简，可以不带单位)。

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氢气在工业合成中广范应用。

(1)通过下列反应可以制备甲醇：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH=-90.8kJ/mol，

CO2(g)＋H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 ΔH=+41.3kJ/mol

请写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式______________。

(2)己知合成氨的反应为：N2+3H22NH3 △H<0。某温度度下，若将1molN2和2.8molH2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和怛容绝热的三个密闭容器中，测得反应过程中三个容器（用a、b、c表示）内N2的转化率随时间的变化如图所示，请冋答下列问题：

①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是________(用a、b、c表示)。

②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_____________。

③b容器中M点，v(正)________v(逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）。

(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池，用该电池电解含有NO2-的碱性工业废水，在阴极产生N2。阴极电极反应式为________；标准状况下，当阴极收集到11.2LN2时，理论上消耗NH3的体积为_____________。

(4)常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中c(NH4+)____ c(HCO3-) (填“>”、“<”或“=”)；反应NH4++HCO3-+H2ONH3•H2O+H2CO3的平衡常数K=_______。

(已知常温下NH3•H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7, K2=4×10-11)

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（16分）化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。

（1）已知某温度下：

反应①：CO2 （g） +H2 （g）→CO（g）　 +　 H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol

反应②： （g）→（g）+H2（g）， ΔH= +117.6 kJ/mol

②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。

请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式　　　　　　 　　　　　　 。该反应的化学平衡常数K＝　　　　　　 （用K1、K2表示）。

（2）对于反应①，恒温恒容条件下，向密闭容器中加入2molCO2 和2molH2，当反应达到平衡后，以下说法正确的是　　　　 。

A．因为该反应是吸热反应，所以升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小；

B．若继续加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反应方向移动；

C．若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大；

D．压缩体积，平衡不移动，反应物和产物的浓度都不变；

（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2；请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线，并作出标注。

（4）已知某温度下， Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，该温度下Ksp（Ag2SO4）＝　　　　　　　　　　 ；（两位有效数字）

（5）电解法制备高铁酸钠（Na2FeO4），总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝ FeO42-+3H2，电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是　　　 (写化学式) ；阳极的电极反应式为：　　　　 。

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I．化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。

已知某温度下：

反应①：CO2 (g) +H2 (g)→CO(g)　 +　 H2O(g)，ΔH = +41.2 kJ/mol；

反应②： (g)→(g)+H2（g），ΔH= +117.6 kJ/mol；

①②的化学反应平衡常数分别为K1、K2，

（1）请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式　　　　 　　　　　 　　　　 ，该反应的化学平衡常数K=　　　　　　 (用K1、K2表示)

（2）对于反应①，恒温恒容条件下，向密闭容器中加入2molCO2 和2molH2，当反应达到平衡后，以下说法正确的是　　　　

A．因为该反应是吸热反应，所以升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小；

B．若再加入1molCO2、1mol H2，平衡不移动；

C．若再加入CO2则平衡向正反应方向移动，CO的体积分数减小；

D．若充入He，平衡不移动，反应物和产物的浓度都不变；

（3）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2；请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线，并作出标注。

II．一定的条件下，合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

（4）升高温度，该反应的平衡常数　　　　　　 (填“增大”或“减小”或“不变”)。

（5）由图2信息，计算10min内该反应的平均速率v(H2)=　　　　　 ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n(N2)的变化曲线为　　　　　 (填“a”或“b”或“c”或“d”)

（6）图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 　　 　　　 点，温度T1 　　　　 T2(填“>”或“=”或“<”)

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苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为

＋C2H5OH＋H2O

已知：

实验步骤如下：

①在100mL圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按图I所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来。再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。

②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞。继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。

③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。

④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并有机层。加入氯化钙，对粗产品进行蒸馏(装置如图II所示)。低温蒸出乙醚后继续升温，接收210～213℃的馏分。

⑤检验合格，测得产品体积为12.86mL。

（1）步骤①中加入沸石的目的是______；使用分水器不断分离除去水的目的是___。

（2）步骤②中继续加热的温度应控制在____（填标号）。

A.65～70℃　　　 B.78～80℃　　　 C.85～90℃　　　 D.215～220℃

（3）步骤③中若Na2CO3加入不足，在步骤④蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是____。

（4）步骤④中分液操作叙述正确的是___（填标号）。

A.向盛有水层的分液漏斗中加入乙醚，盖好玻璃塞，将分液漏斗倒转，用力振荡

B.振荡几次后需打开分液漏斗的下口活塞放气

C.经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层

D.液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔

E.分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后再将上层液体由下口放出

（5）图II中仪器A的名称是___，步骤④中氯化钙的作用是___。

（6）该实验产品的产率为___（结果保留三位有效数字）。

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苯甲酸乙酯（C9H10O2）稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等．其制备方法为：

+C2H5OH+H2O

已知：

*苯甲酸在100℃会迅速升华．实验步骤如下：

①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇（过量）、20mL 环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按如图所示装好仪器，控制温度在65〜70℃加热回流2h．反应时环己烷一乙醇﹣水会形成“共沸物”（沸点62.6℃）蒸馏出来，再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇．

②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞．继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热．

③将烧瓶内反应液倒人盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性．

④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层．加入氯化钙，对粗产物进行蒸馏（装置如图所示），低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210〜213℃的馏分．

⑤检验合格，测得产品体积为13.16mL．

（1）在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是_____（填入正确选项前的字母）．

A.25mL         B.50mL         C.100mL      D.250mL

（2）步骤①中沸石的作用是____，使用分水器不断分离除去水的目的是_____．

（3）骤②中应控制馏分的温度在__．

A.215〜220℃　　 B.85〜90℃　　 C.78〜80℃　　 D.65〜70℃

（4）步骤③加入Na2CO3的作用是________；若Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是________．

（5）关于步骤④中的萃取分液操作叙述正确的是____．

A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，分液漏斗倒转过来，用力振摇

B．振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气

C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层

D．放出液体时，应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔

（6）计算本实验的产率为____．

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