(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l00...

(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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下列事实不能用勒沙特列原理解释的是（　　 ）

A. 合成氨工业选择的反应条件不是室温，是 500℃左右

B. 用浓磷酸与 KBr 反应制备 HBr 气体

C. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气

D. 硫酸工业中，使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

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纳米级Cu2O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu2O。

（1）热还原法

加热条件下，用液态肼（N2H4）还原新制的Cu(OH）2制备Cu2O，同时放出N2。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 。

（2）电解法　　 以氢氧燃料电池为电源，用电解法制备Cu2O的装置如图。

①A的化学式为　　　　　　　　　　　 。

②燃料电池中，OH-的移动方向为　　　　　　　　　　　 （填“由左向右”或“由右向左”）；电解池中，阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　 。

③电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量　　　　　　　　　　　 (填化学式）。

④制备过程中，可循环利用的物质为　　　　　　　　　　　 （填化学式）。

（3）干法还原法

利用反应Cu +CuOCu2O制备Cu2O。将反应后的均匀固体混合物（含有三种成分）等分为两份，一份与足量H2充分反应后，固体质量减少6.4g；另一份恰好溶于500mL稀硝酸，生成标准状况下4.48LNO，该稀硝酸的物质的量浓度为________。

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（10分）纳米级Cu2O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu2O。

（1）热还原法：加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2．该制法的化学方程式为________________________________。

（2）电解法:以氢氧燃料电池为电源，用电解法制备Cu2O装置如图所示。

①A的化学式为___________________________。

②燃料电池中，OH-的移动方向为______________（填“由左向右”或“由右向左”）；电解池中，阳极的电极反应式为____________________________。

③电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量的_____________（填化学式）。

④制备过程中，可循环利用的物质为________________（填化学式）。

（3）干法还原法

利用反应Cu+CuOCu2O也可制备Cu2O。将反应后的均匀固体混合物（含有三种成分）等分为两份，一份与足量H2充分反应后，固体质量减少6．4g；另一份恰好溶于500mL稀硝酸，生成标准状况下4．48LNO，该稀硝酸的物质的量浓度为_________________。

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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“＜”）；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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纳米级Cu2O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu2O。

（1）热还原法

加热条件下，用液态肼（N2H4）还原新制的Cu(OH）2制备Cu2O，同时放出N2。该反应的化学方程式为________________。

（2）电解法 以氢氧燃料电池为电源，用电解法制备Cu2O的装置如图。

①A的化学式为________________。

②燃料电池中，OH-的移动方向为________________（填“由左向右”或“由右向左”）；电解池中，阳极的电极反应式为________________。

③电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量________________(填化学式）。

④制备过程中，可循环利用的物质为________________（填化学式）。

（3）干法还原法

利用反应Cu +CuOCu2O制备Cu2O。将反应后的均匀固体混合物（含有三种成分）等分为两份，一份与足量H2充分反应后，固体质量减少6.4g；另一份恰好溶于500mL稀硝酸，生成标准状况下4.48LNO，该稀硝酸的物质的量浓度为________。

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（1）工业上利用N2和H2合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。由NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法，其离子反应方程式为______________________，有学者探究用电解法制备的效率，装置如图，试写出其阳极电极反应_________________________；

（2）乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇(CH3CH2OH)的一种反应原理为：2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-akJ/mol，己知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ/mol，以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成气态乙醇及水蒸气，并放出热量，写出该反应的热化学反应方程式： _______________________________。

（3）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应为_______________。 此时通过阴离子交换膜的离子数_____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。

②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)_______导出。

③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因______________________。

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消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

Ⅰ.化学上采用处理不仅可以消除污染，还可作为工业生产的能量来源。

（1）工业上可采用的方法合成氨。我国学者采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在催化剂表面上合成氨的反应历程。图1为各步反应的能量变化示意图，其中“吸”表示各气态物质在催化剂表面吸附。

①该反应历程中正反应的最大活化能为________。

②合成氨反应的热化学方程式为_________________。

（2）不同温度下，向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中的物质的量分数如图2所示。

①M点的________N点的（填“>”、“<”或“=”）。

②℃时，将和充入2L的密闭容器中，维持压强为60MPa不变，达到N点的平衡状态，化学平衡常数K=________（用最简分数表示）。

Ⅱ.废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。

（3）①用次氯酸钠除去氨氮（以示）的原理如图3所示。写出总反应的化学方程式：______________。

②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应相同时间后，溶液中氨氮去除率、总氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量）去除率以及剩余次氯酸钠的含量随的变化情况如图4所示。当时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是________。

（4）近年来，水体中的硝酸盐含量不断增加。工业上去除废水中硝酸盐的方法是采用电解法将转化为，部分装置如图5所示。

①B电极的电极反应式是________.

②常温下，除去10L废水中的后，最终废水的________（电解前后废水的体积变化忽略不计）。

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