能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。Ⅰ.已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2F...

(15分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。

I．已知：Fe₂O₃(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g)  △H=akJ·mol^-1

CO(g)+1／2O₂(g)= CO₂(g)  △H=bkJ·mol^-1

C(石墨)+O₂(g)=CO₂(g)  △H=ckJ·mol^-1

则反应：4Fe(s)+3O₂(g)= 2Fe₂O₃(s)的焓变△H=________kJ·mol^-1。

Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。

A．C(s)+CO₂(g)=2CO(g)

B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l)

C．2H₂O(l)= 2H₂(g)+O₂(g)

D．CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)

若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。

负极：________，

正极：________。

（2）二氧化氯(ClO₂)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO₂是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以NH₄Cl、盐酸、NaClO₂为原料制备ClO₂流程如下：

已知：电解过程中发生的反应为：

NH₄Cl+2HClNCl₃+3H₂↑；假设NCl₃中氮元素为+3价。

①写出电解时阴极的电极反应式________。

②在阳极上放电的物质(或离子)是________。

③除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是________ (填序号)

A．生石灰       B．碱石灰       C．浓H₂SO₄       D．水

④在生产过程中，每生成1mol ClO₂，需消耗________mol NCl₃。

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能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。

Ⅰ．已知：①Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝a kJ·mol^－1

②CO(g)＋l/2O₂(g)＝CO₂(g)        ΔH＝b kJ·mol^－1

③C(石墨)＋O₂(g)＝CO₂(g)         ΔH＝c kJ·mol^－1

则反应4Fe(s)＋3O₂(g)＝2Fe₂O₃(s)的焓变ΔH＝kJ·mol^－1。

Ⅱ．依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号)。

A．C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g) ΔH＞0  B．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H₂O(l)  ΔH＜0

C．2H₂O(l)＝2H₂(g)＋O₂(g)        ΔH＞0  D．CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)  ΔH＜0

若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为。

Ⅲ．氢气作为一种绿色能源，对于人类的生存与发展具有十分重要的意义。

（1）实验测得，在通常情况下，1 g H₂完全燃烧生成液态水，放出142.9 kJ热量。则H₂燃烧的热化学方程式为________。

（2）用氢气合成氨的热化学方程式为N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)       ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1

①一定条件下，下列叙述可以说明该反应已达平衡状态的是________。

A．υ_正(N₂)＝υ_逆(NH₃)

B．各物质的物质的量相等

C．混合气体的物质的量不再变化

D．混合气体的密度不再变化

②下图表示合成氨反应达到平衡后，每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件，反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的NH₃的含量最高的一段时间是________。图中t₃时改变的条件可能是________。

③温度为T℃时，将4a mol H₂和2a mol N₂放入0.5 L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%，则反应的平衡常数为________。

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（1）能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。

已知：① Fe₂O₃(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)   △H₁=a kJ/mol

②CO(g)+1/2 O₂(g)=CO₂(g)         △H₂=b kJ/mol

③4Fe(s)+3O₂(g)=2Fe₂O₃(s)         △H₃=c kJ/mol

则C的燃烧热____________________________kJ.mol^-1

（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N₂+3H₂   2NH₃  △H =-92.4 kJ/mol,开始他们将N₂和H₂混合气体20mol (体积比1：1)充入5L合成塔中.反应前压强为P₀,反应过程中压强用P表示，反应过程中P/P₀与时间t的关系如图所示。请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是（填字母代号）_____________

A．压强保持不变

B．气体密度保持不变

C．NH₃的生成速率是N₂的生成速率的2倍

②2min时，以C(N₂)变化表示的平均反应速率为___________

③若提高N₂的转化率可采取的措施有_______________

A．向体系中按体积比1：1再充入N₂和H₂

B．分离出NH₃

C．升高温度

D．充入He气使压强增大

E．加入一定量的N₂

（3）25°C时,BaCO₃和BaSO₄的溶度积常数分别是8×10^－9和1×10^－10，某含有BaCO₃沉淀的悬浊液中c(CO₃^2-)=0.2mol/L，如果加入等体积的Na₂SO₄溶液，若要产生 BaSO₄沉淀，加入Na₂SO₄溶液的物质的量浓度最小是________mol /L。

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能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。

I．已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）△H1=akJ·mol-1

CO（g）＋1/2O2（g）=CO2（g）△H2=bkJ·mol-1

4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s）△H3=ckJ·mol-1

则C的燃烧热________kJ·mol-1

Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是（填序号）。

A．C（s）+CO2（g）=2CO（g）

B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）

C．2H2O（l）=2H2（g）+O2（g）

D．2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）

若以熔融的K2C03与C02为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：。

（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H=-92．4kJ·mol-1，开始他们将N2和H2混合气体20mol（体积比1：1）充入5L合成塔中。反应前压强为P。，反应过程中压强用P表示，反应过程中P/P。与时间t的关系如下图所示。请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是（填字母代号）。

A．压强保持不变

B．气体密度保持不变

C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍

②2min时，以C（N2）变化表示的平均反应速率为。

③若提高N2的转化率可采取的措施有。

A．向体系中按体积比1：1再充入N2和H2

B．分离出NH3

C．升高温度

D．充入He气使压强增大E．加入一定量的N2

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能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。

I．已知：Fe₂O₃(s)＋3C(s)= 2Fe(s)＋3CO(g)  △H₁=a kJ·mol^-1

CO(g)＋O₂(g)=CO₂(g)   △H₂=b kJ·mol^-1

4Fe(s)＋3O₂(g)=2Fe₂O₃(s)   △H₃=c kJ·mol^-1

则C的燃烧热________kJ·mol^-1

II．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____(填序号)。

A．C(s)+CO₂(g)=2CO(g)           B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(1)

C．2H₂O(l) = 2H₂(g)+O₂(g)        D．2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)

若以熔融的K₂CO₃与CO₂为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：___________。

（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H=-92.4kJ·mol^-1，开始他们将N₂和H₂混合气体20mol (体积比1：1)充入5L合成塔中。反应前压强为P₀，反应过程中压强用P表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是（填字母代号）________。

A．压强保持不变

B．气体密度保持不变

C．NH₃的生成速率是N₂的生成速率的2倍

②2min时，以c(N₂)变化表示的平均反应速率为________。

③若提高N₂的转化率可采取的措施有________。

A．向体系中按体积比1：1再充入N₂和H₂

B．分离出NH₃

C．升高温度

D．充入He气使压强增大

E．加入一定量的N₂

（3）25°C时，BaCO₃和BaSO₄的溶度积常数分别是8×10^－9和1×10^－10，某含有BaCO₃沉淀的悬浊液中，c(CO₃^2-)=0.2mol·L^-1，如果加入等体积的Na₂SO₄溶液，若要产生 BaSO₄沉淀，加入Na₂SO₄溶液的物质的量浓度最小是________mol • L^－1。

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能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。

Ⅰ.已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）

ΔH1＝a kJ·mol－1

CO（g）＋O2（g）=CO2（g）　    ΔH2＝b kJ·mol－1

4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s）　    ΔH3＝c kJ·mol－1

则C的燃烧热ΔH＝________kJ·mol－1。

Ⅱ.（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号）。

A．C（s）＋CO2（g）=2CO（g）

B．NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H2O（l）

C．2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）

D．2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）

若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：_____________________________________。

（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，开始他们将N2和H2混合气体20 mol（体积比1∶1）充入5 L合成塔中，反应前压强为P0，反应过程中压强用P表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是__________________________（填字母代号，下同）。

A．压强保持不变

B．气体密度保持不变

C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍

②0～2 min内，以c（N2）变化表示的平均反应速率为________________。

③欲提高N2的转化率，可采取的措施有_____________________________。

A．向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2

B．分离出NH3

C．升高温度

D．充入氦气使压强增大

E．加入一定量的N2

（3）25℃时，BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中，c（CO32-）＝0.2 mol·L－1，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol·L－1。

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能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。

Ⅰ.已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）

ΔH1＝a kJ·mol－1

CO（g）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH2＝b kJ·mol－1

4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s）　ΔH3＝c kJ·mol－1

则C的燃烧热ΔH＝________ kJ·mol－1。

Ⅱ.（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号）。

A．C（s）＋CO2（g）=2CO（g）

B．NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H2O（l）

C．2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）

D．2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）

若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：____________________________________________________________。

（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，开始他们将N2和H2混合气体20 mol（体积比1∶1）充入5 L合成塔中，反应前压强为p0，反应过程中压强用p表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是（填字母代号）________。

A．压强保持不变

B．气体密度保持不变

C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍

②0～2 min内，以c（N2）变化表示的平均反应速率为________。

③欲提高N2的转化率，可采取的措施有________。

A．向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2

B．分离出NH3

C．升高温度

D．充入氦气使压强增大

E．加入一定量的N2

（3）25 ℃时，BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中，c（CO32-）＝0.2 mol·L－1，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L－1。

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能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。

Ⅰ.已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)　　 ΔH1＝a kJ·mol－1

CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　　 ΔH2＝b kJ·mol－1

4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)　　 ΔH3＝c kJ·mol－1

则C的燃烧热ΔH＝________ kJ·mol－1。

Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。

A．C(s)＋CO2(g)=2CO(g)

B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)

C．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)

D．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)

若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：______________________________________

_______________________________________________________________。

(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中，反应前压强为p0，反应过程中压强用p表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。

A．压强保持不变

B．气体密度保持不变

C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍

②0～2 min内，以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。

③欲提高N2的转化率，可采取的措施有________。

A．向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2

B．分离出NH3

C．升高温度

D．充入氦气使压强增大

E．加入一定量的N2

(3)25 ℃时，BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中，c(CO32—)＝0.2 mol·L－1，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L－1。

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研究和开发CO、CO2的应用对构建人类的生态文明建设有重要的意义。

（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s) + 3C(s)＝2Fe(s) + 3CO(g)　　 ΔH 1＝+489.0 kJ·mol-1

C(s) + CO2(g)＝2CO(g)　　 ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol-1。则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为__________。

（2）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料CH3OH＝CO + 2H2，该反应是经历脱氢、分解两步反应实现的。

ⅰ（脱氢）：2CH3OH HCOOCH3 + 2H2　

ⅱ（分解）： ……

①ⅰ（脱氢）反应的机理可以用下图表示：图中中间产物X的结构简式为________。

②写出ⅱ（分解）反应的化学方程式____________。

（3）科学家们积极探讨控制温室气体CO2的排放，减缓全球变暖措施和方法。

①Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是：在500℃，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生。请写出700℃时反应的化学方程式为：____________。

②固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2/H2O，既可高效制备合成气(CO＋H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如图。写出电极c上发生的电极反应式：_________、_________。

（4）催化剂可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图。

在250-300℃过程中影响速率的主要因素是___________；在300-400℃过程中影响速率的主要因素是___________。

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