由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。I.化工生产中用甲烷和水...

由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。

I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题：

（1）对甲烷而言，有如下两个主要反应：

①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1

2CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+216kJ·mol-1

若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，每生产lmolCO，转移电子的数目为______________________。

（2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。

①写出上述反应的热化学方程式________________________________。

②反应热大小比较：过程I________过程Ⅱ(填“大 于”、“小于”或“等于”)。

Ⅱ.（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，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，为更好的除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。

（4）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表：

①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________；

②若T1＜T2，则该反应的ΔH_________0(填“＞”、“＜”或“=”)；

③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为______。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。

I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题:

（1）对甲烷而言，有如下两个主要反应:

①CH4(g) +1/2O2(g) =CO(g) +2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1

2CH4(g) +H2O(g) =CO(g) +3H2(g) △H2=+216kJ·mol-1

若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。

（2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。

①写出上述反应的热化学方程式________________________________。

②反应热大小比较:过程I________过程II (填“大 于”、“小于”或“等于”)。

II.（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，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，为更好的除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。

（4）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃ 和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol) 如下表:

①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________；

②若T1<T2，则该反应的ΔH_________0 (填“>”、“<”或“=”) ；

③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol　 NO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为______。

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（18分）甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇，反应流程中涉及如下反应（下列焓变数据均在25℃测得）：

（1）25℃时，用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为________________；

（2）某温度下，向容积为4 L的恒容密闭容器中通入6 molCO2和6 mol CH4，发生反应①，5 min后反应在该温度下达到平衡，这时测得反应体系中各组分的体积分数相等，则该反应在0～5 min内的平均反应速率v（CO）=________mol·L-1·min-1；在相同温度下，将上述反应改在某恒压容器内进行，该反应的平衡常数________（填“增大”“不变”或“减小”）；

（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，25℃时，其反应的热化学方程式为：

科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下图所示：

①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素，在下列各压强数据中，工业上制取甲酸甲酯应选择的是_______（填下列序号字母）

a．3.5×106Pa　 　　　 　 b．4.0×l06Pa　　 　　　　 c．5.0×106Pa

②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中，采用的温度是80℃，其理由是______________

（4）直接甲醇燃料电池（简称DMFC）由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：

①通入气体a的电极是电池的_____（填“正”或“负”）极，其电极反应式为__________；

②25℃时，用此电池以石墨作电极电解0.5 L饱和食盐水（足量），若两极生成的气体共1．12 L（已折算为标准状况下的体积），则电解后溶液的pH为_____（忽略溶液体积的变化）。

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(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有：

(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　 　 。

(2)某温度下，向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4，发生反应(i)，平衡体系中各组分的体积分数均为，则此温度下该反应的平衡常数K=　　　　　 ，CH4的转化率为　　　　　　　　　　　　 。

(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：

，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是　　 (填“3．5× 106 Pa” “4．O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：

①通入a气体的电极是电池的　 　　　 　 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为　　 .

②常温下，用此电池以惰性电极电解O．5 L饱和食盐水(足量)，若两极共生成气体1．12 L(已折算为标准状况下的体积)，则电解后溶液的pH为　　 (忽略溶液的体积变化)。

高三化学简答题极难题查看答案及解析

甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有：

（1）用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　 。

（2）某温度下，向容积为4 L的容器通人6 mol CO2和6mol CH4，发生反应(i），平衡体系中各组分的体积分数均为，则此温度下该反应的平衡常数K=　　 　　　　　　 ，CH4的转化率为　 　　　　　 　 。该温度下反应达平衡后，将反应容器的容积增大至10L，平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”）方向移动。

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（本题共14分）元素周期表中大多数元素是金属元素，金属及其化合物在生活生产中有着重要应用，根据试题信息，完成下列计算：

51.某常见二价金属12.6g与足量稀硫酸反应，生成氢气5.04L（S.T.P），该元素原子的摩尔质量为　　　 g/mol。

52.39.32g某金属混合物，由12.32g镁和0.25mol另一种比镁不活泼的金属元素A组成，该混合物与一定量盐酸反应，产生氢气4.928L（S.T.P），则参加反应的HCl为　　　　 mol，金属A的相对原子质量为　　　　　　　　　　 。

53.由NaCl、NaHCO3、Na2CO3·10H2O组成的混合物157.8g，充分加热后，产生的气体（气体温度150℃）依次通过无水CaCl2和碱石灰，两种吸收剂分别增重59.4g和13.2g，则混合物中NaHCO3的质量分数为　　　　　　　　 ，若等质量的该混合物与足量盐酸反应，产生二氧化碳（S.T.P）　　　　　　　　　 L。

54.将一包铝热剂（铝粉和氧化铁的混合物）进行如下实验

①向一份铝热剂中加入800mL 2.0mol/L的NaOH溶液，使其充分反应后，收集到的气体体积为20.16L（S.T.P）。

②另一份等质量的铝热剂在高温下充分反应后，向反应后固体中加入2L 2.5mol/L的盐酸溶液，使固体完全溶解，反应后溶液pH=0（假设过程中溶液体积不变），取少量反应后溶液，滴加硫氰化钾，没有出现血红色。完成下列计算：

（1）计算该铝热剂中铝与氧化铁物质的量之比。

（2）实验②产生的气体体积是多少（S.T.P）？

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元素周期表中大多数元素是金属元素，金属及其化合物在生活生产中有着重要应用，根据试题信息，完成下列计算：

（1）某常见二价金属12.6g与足量稀硫酸反应，生成氢气5.04L（S．T．P），该元素原子的摩尔质量为__g/mol．

（2）39.32g某金属混合物，由12.32g镁和0.25mol另一种比镁不活泼的金属元素A组成，该混合物与一定量盐酸反应，产生氢气4.928L（S．T．P），则参加反应的HCl为__mol，金属A的相对原子质量为__．

（3）由NaCl、NaHCO3、Na2CO3•10H2O组成的混合物157.8g，充分加热后，产生的气体（气体温度150℃）依次通过无水CaCl2和碱石灰，两种吸收剂分别增重59.4g和13.2g，则混合物中NaHCO3的质量分数为___，若等质量的该混合物与足量盐酸反应，产生二氧化碳（S．T．P）__L．

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元素周期表中大多数元素是金属元素，金属及其化合物在生活生产中有着重要应用，根据试题信息，完成下列计算：

（1）某常见二价金属12.6g与足量稀硫酸反应，生成氢气5.04L（S．T．P），该元素原子的摩尔质量为__g/mol．

（2）39.32g某金属混合物，由12.32g镁和0.25mol另一种比镁不活泼的金属元素A组成，该混合物与一定量盐酸反应，产生氢气4.928L（S．T．P），则参加反应的HCl为__mol，金属A的相对原子质量为__．

（3）由NaCl、NaHCO3、Na2CO3•10H2O组成的混合物157.8g，充分加热后，产生的气体（气体温度150℃）依次通过无水CaCl2和碱石灰，两种吸收剂分别增重59.4g和13.2g，则混合物中NaHCO3的质量分数为___，若等质量的该混合物与足量盐酸反应，产生二氧化碳（S．T．P）__L．

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硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。请回答下列问题：　

（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②1/4CaSO4（s）+CO（g）1/4CaS（s）+CO2（g）　　　 △H = - 47.3kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)　 △H=　　　　　　　 kJ•mol-1；

平衡常数K的表达式为　　　　　　　　　 。

（2）图1为在密闭容器中H2S气体分解生成H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。

图1中压强p1、p2、p3的大小顺序为　　　　 　　　　　 　　 ，理由是　　 　　 　　　　 ；该反应平衡常数的大小关系为K(T1)　　　　 K(T2) (填“>”、“<”或“=”)，理由是　　　　　　　　　　　　 。

（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　　 △H＜0

①600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2，反应处于平衡状态的时间段是　　　　　　　　　　 。

②据图2判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是　　　　　　　 （用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是　　　　　 （填写编号）。

A．加了催化剂　　　　　　 　　　　　 　　　 B．缩小容器体积　　

C．降低温度　　　　　　　　　　 　　　　　 D．增加SO3的物质的量

（4）烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na＋)=　　　　　　　　 （用含硫微粒浓度的代数式表示）。

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硫单质及其化合物在工农生产中有着重要的应用，请回答下列问题：

（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+210.5kJ·mol-1

②1/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g) △H=-47.3kJ·mol-1

反应：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g) △H=_____________kJ·mol-1

（2）下图为密闭容器中H2S气体分解生产H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。

该反应平衡常数的大小关系为K(T1) ____K(T2)（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____。用各物质的平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数，记为Kp，计算该反应在T1温度下的Kp=_________（用p1表示）。

（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g)△H＜0。据下图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是________________（用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是________（填写编号）。

a.加了催化剂　 b.缩小容器体积

c.降低温度　　 d.增加SO2的物质的量

（4）烟气中SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na+)=__________________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。

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