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            • 1. 能源短缺是人类社会面临的重大问题\(\rm{.}\)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
              \(\rm{(1)}\)已知:\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的燃烧热分别为\(\rm{283kJ/mol}\)、\(\rm{285.8kJ/mol}\)、\(\rm{768kJ/mol}\)工业上一般采用利用合成气发生下列反应合成甲醇:\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)\triangle H}\).
              \(\rm{①}\)完成该热化学方程式:\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)\triangle H}\) ______ \(\rm{kJ/mol}\);
              \(\rm{②}\)某温度下,将\(\rm{2mol}\) \(\rm{CO}\)和\(\rm{6mol}\) \(\rm{H_{2}}\)充人\(\rm{2L}\)的密闭容器中,充分反应达到平衡,
              测得\(\rm{c(}\) \(\rm{H_{2})=2.2mol⋅L^{-1}}\),则\(\rm{CO}\)的转化率为 ______
              \(\rm{(2)T_{1}℃}\)时,此反应的平衡常数为\(\rm{K(T_{1})=50.}\)此温度下,在一个\(\rm{2L}\)的密闭容器中加入一定量\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\),反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
              物质\(\rm{H_{2}}\)\(\rm{CO}\)\(\rm{CH_{3}OH}\)
              浓度\(\rm{/(mol⋅L^{-1})}\)\(\rm{0.2}\)\(\rm{0.2}\)\(\rm{0.4}\)
              \(\rm{①}\)比较此时正、逆反应速率的大小:\(\rm{v_{正}}\) ______ \(\rm{v_{逆}}\)值\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\).
              \(\rm{②}\)若其他条件不变,在\(\rm{T_{2}℃}\)反应\(\rm{10min}\)后又达到平衡,测得\(\rm{n(H_{2})=0.3mol}\),试比较:温度\(\rm{T_{1}}\) ______ \(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”,下同\(\rm{)T_{2}℃}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K(T_{2})}\) ______ \(\rm{50}\).
              \(\rm{③}\)若其他条件不变时,只改变反应的某一个条件,下列说法正确的是 ______
              A.若达到新平衡时\(\rm{c(CO)=0.3mo1/L}\),平衡一定逆向移动
              B.若将容器体积缩小到原来的一半,达到新平衡时,\(\rm{0.2mol/L < c(CO) < 0.4mol/L}\)
              C.若向容器中同时加入\(\rm{0.4mol}\) \(\rm{CO}\)和\(\rm{0.8mol}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)}\),平衡不移动
              D.若向容器中加入\(\rm{0.8mol}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)}\),达到新平衡时,\(\rm{CO}\)的体积分数不变.
            • 2.

              去年春节,京津冀跨年期间再遇雾霾,消除氮氧化物污染是消除雾霾的研究方向之一。

              \(\rm{(1)}\)甲烷还原法除氮氧化物的污染。已知:

              \(\rm{①CH_{4}(g)+4NO_{2}(g)=4NO(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g) ΔH=-574.0 kJ⋅mol^{-1}}\)

              \(\rm{②CH_{4}(g)+4NO(g)=2N_{2}(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g) ΔH=-1160.0 kJ⋅mol^{-1}}\)

              \(\rm{③H_{2}O(g)=H_{2}O(l) ΔH=-44.0 kJ⋅mol^{-1}}\)

              请写出\(\rm{CH_{4}(g)}\)与\(\rm{NO_{2}(g)}\)反应生成\(\rm{N_{2}(g)}\)、\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(l)}\)的热化学方程式          。

              \(\rm{(2)}\)活性炭还原法除氮氧化物的污染。有关反应为:\(\rm{C(s)+2NO(g)⇌ N_{2}(g)+CO_{2}(g)}\),某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和\(\rm{NO}\),恒温\(\rm{(T℃)}\)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:


              \(\rm{①}\)下列说法不能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是           

              A.活性炭的质量保持不变           \(\rm{B.V_{正}(N_{2}) = 2 V_{逆}(NO)}\)

              C.容器内压强保持不变               \(\rm{D.}\)容器内混合气体的密度保持不变

              E.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 \(\rm{F.}\)容器内\(\rm{CO_{2}}\)的浓度保持不变

              \(\rm{②}\)在\(\rm{T℃}\)时,该反应的平衡常数为       \(\rm{(}\)小数点后保留两位有效数字\(\rm{)}\);

              \(\rm{③}\)在\(\rm{30 min}\)时,若只改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是       

              \(\rm{④}\)在\(\rm{50 min}\)时保持温度和容器体积不变,再充入\(\rm{NO}\)和\(\rm{N_{2}}\),使二者的浓度均增加至原来的两倍,则化学平衡      \(\rm{(}\)填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”\(\rm{)}\)

              \(\rm{(3)}\)利用反应\(\rm{6NO_{2}+8NH_{3}= 7N_{2}+12H_{2}O}\)构成电池的方法,除氮氧化物的排放,同时能充分利用化学能,装置如图所示。



              \(\rm{①A}\)电极的电极反应式为      

              \(\rm{②}\)下列关于该电池的说法正确的是       

              A.电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极

              B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜

              C.电池工作一段时间,溶液的\(\rm{pH}\)不变

              D.当有\(\rm{4.48LNO_{2}}\)被处理时,转移电子物质的量为\(\rm{0.8mol}\)

            • 3.

              随原子序数递增,\(\rm{x}\)、\(\rm{y}\)、\(\rm{z}\)、\(\rm{d}\)、\(\rm{e}\)、\(\rm{f}\)、\(\rm{g}\)、\(\rm{h}\)八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

              请分析推断后,回答下列问题:

              \(\rm{(1)f}\)在周期表中的位置是                 

              \(\rm{(2)}\)比较\(\rm{d}\)、\(\rm{e}\)常见离子的半径大小:                

              \(\rm{(3)}\)写出\(\rm{e}\)的单质在足量\(\rm{d_{2}}\)中燃烧该反应的化学方程式                                 。    

              \(\rm{(4)}\)上述元素可组成盐\(\rm{R:zx_{4}f(gd_{4})_{2}}\)。向盛有\(\rm{10 mL 1 mol·L^{-1}R}\)溶液的烧杯中滴加\(\rm{1 mol·L^{-1}NaOH}\)溶液,沉淀的物质的量随\(\rm{NaOH}\)溶液体积的变化示意图如下:

              \(\rm{①}\)写出\(\rm{m}\)点反应的离子方程式                                 :  

              \(\rm{②}\)若在\(\rm{R}\)溶液中改加\(\rm{20 mL 1.2 mol·L^{-1}Ba(OH)_{2}}\)溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为         \(\rm{mol}\)。

            • 4.

              科研及生产中常涉及氮及其化合物。

              \(\rm{(1)}\)硝酸工业的重要反应之一是\(\rm{2NO(g) +O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g) ΔH < 0}\)。\(\rm{800℃}\)时在\(\rm{2L}\)密闭容器中加入\(\rm{2mol NO}\)和\(\rm{1molO_{2}}\),\(\rm{n(NO)}\)随时间的变化如下表:

              \(\rm{①800℃}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)________,\(\rm{K(700℃)}\)                \(\rm{K(800℃)}\)。

              \(\rm{②0~5s}\)内该反应的平均速率\(\rm{v(O_{2})=}\)________,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________。

              \(\rm{a.v(NO_{2})=2v(O_{2})}\)    \(\rm{b.}\)容器内压强保持不变

              \(\rm{c.v_{逆}(NO)=2v_{正}(O_{2}) d.}\)容器内的密度保持不变

              \(\rm{③}\)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_________。

              \(\rm{a.}\)及时分离出\(\rm{NO_{2}}\)气体  \(\rm{b.}\)适当升高温度

              \(\rm{c.}\)增大\(\rm{O_{2}}\)的浓度       \(\rm{d.}\)选择高效的催化剂

              \(\rm{(2)}\)已知\(\rm{C(s)}\)、\(\rm{CO(g)}\)和\(\rm{H_{2}(g)}\)完全燃烧的热化学方程式为:

              \(\rm{C(s)+O_{2}(g)=CO_{2}(g)}\)    \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-393.5 kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{H_{2}(g)+ \dfrac{1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(g)}\)    \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-242.0 kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{CO(g)+ \dfrac{1}{2}O_{2}(g)=CO_{2}(g)}\)  \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-283.0 kJ·mol^{-1}}\)

              写出\(\rm{C(s)}\)与水蒸气反应生成水煤气的热化学反应方程式:________________________________。

              \(\rm{(3)}\)铅蓄电池的充、放电过程总反应方程式为:\(\rm{Pb+PbO_{2}+2H_{2}SO_{4} \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}} 2PbSO_{4}+2H_{2}O}\),写出放电过程中正极的电极反应式_____________。

            • 5.

              碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)有机物\(\rm{M}\)经过太阳光光照可转化成\(\rm{N}\),转化过程如图:


              则\(\rm{M}\)、\(\rm{N}\)相比,较稳定的是___。\(\rm{(}\)用字母“\(\rm{M}\)”或“\(\rm{N}\)”表示\(\rm{)}\)

              \(\rm{(2)}\)已知\(\rm{CH_{3}OH(l)}\)的燃烧热\(\rm{\triangle H=-238.6kJ/mol}\), \(\rm{CH_{3}OH(l)+\dfrac{1}{2}O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}(g)\triangle H=-akJ/mol}\),则\(\rm{a}\)   _____\(\rm{238.6(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(3)}\)已知:\(\rm{2SO_{2}(g)+ O_{2}(g)= 2SO_{3}(g)}\)  \(\rm{\triangle H =-196.6kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{2NO(g)+O_{2}=2NO_{2}(g) \triangle H =-113.0kJ·mol^{-1}}\)

              则反应\(\rm{NO_{2}(g)+SO_{2}(g)=SO_{3}(g)+NO(g)}\)的\(\rm{\triangle H = }\)__________。

              \(\rm{(4)}\)使\(\rm{Cl_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)通过灼热的炭层生成\(\rm{HCl}\)和\(\rm{CO_{2}}\),该反应的热化学方程式为

              \(\rm{2Cl_{2}(g)+2H_{2}O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO_{2}(g)\triangle H=-290kJ⋅mol^{-1}}\),当有\(\rm{710gCl_{2}}\)参加反应时放出的热量为____________ 。

              \(\rm{(5)}\)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,已知\(\rm{4Al(s)+3TiO_{2}(s)+3C(s) =2Al_{2}O_{3}(s)+3TiC(s) \triangle H=-1176kJ/mol}\),则反应过程中,每转移\(\rm{5mol}\)电子放出的热量为_______  ___________\(\rm{kJ}\)。

            • 6.
              \(\rm{(1)}\)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)}\) \(\rm{2NH_{3}(g)}\) \(\rm{Δ}\) \(\rm{H}\)\(\rm{ < 0}\),其平衡常数 \(\rm{K}\)与温度 \(\rm{T}\)的关系如下表:

              \(\rm{T}\)\(\rm{/}\)\(\rm{K}\)

              \(\rm{298}\)

              \(\rm{398}\)

              \(\rm{498}\)

              平衡常数\(\rm{K}\)

              \(\rm{4.1×10^{6}}\)

              \(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)

              \(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)

              \(\rm{①}\)该反应的平衡常数表达式:\(\rm{K}\)\(\rm{=}\)________。

              \(\rm{②}\)试判断\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)________\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{2}(}\)填写“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{③}\)下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

              \(\rm{a.}\)容器内\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{NH_{3}}\)的浓度之比为\(\rm{1∶3∶2}\)      \(\rm{b}\).\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}(N_{2})=3}\)\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}(H_{2})}\)

              \(\rm{c.}\)容器内压强保持不变          \(\rm{d.}\)混合气体的密度保持不变

               \(\rm{(2)}\)对反应\(\rm{N_{2}O_{4}(g)}\) \(\rm{2NO_{2}(g)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{ > 0}\),在温度分别为\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)、\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)时,平衡体系中\(\rm{NO_{2}}\)的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法中正确的是________。

              \(\rm{a. A}\)、\(\rm{C}\)两点的反应速率:\(\rm{A > C}\)

              \(\rm{b. A}\)、\(\rm{C}\)两点的化学平衡常数:\(\rm{A > C}\)

              \(\rm{c. A}\)、\(\rm{C}\)两点\(\rm{N_{2}O_{4}}\)的转化率:\(\rm{A > C}\)

              \(\rm{d.}\)由状态\(\rm{B}\)到状态\(\rm{A}\),可以用加热的方法

              \(\rm{(3)}\)一定温度下,在\(\rm{1 L}\)密闭容器中充入\(\rm{1 mol N_{2}}\)和\(\rm{3 mol H_{2}}\)并发生反应。若容器容积恒定,\(\rm{10 min}\)达到平衡时,气体的总物质的量为原来的\(\rm{7/8}\),则\(\rm{N_{2}}\)的转化率\(\rm{α(N_{2})=}\)________,以\(\rm{NH_{3}}\)表示该过程的反应速率\(\rm{v}\)\(\rm{(NH_{3})=}\)________。

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