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            • 1. 乙炔可用于照明、焊接及切割金属,也是制备乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题:
              (1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(I)△H1=-890kJ/mol
              C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(I)△H2=-1300kJ/mol
              2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)△H3=-572kJ/mol
              则2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)△H=______kJ/mol。
              (2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。
              ①若用分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是______(填标号),其理由是______

              ②在恒容密闭容器中充入amol甲烷,测得单位时间内在固体催化剂表面CH4的转化率[α(CH4)]与温度(to℃)的关系如图1所示,to℃后CH4的转化率突减的原因可能是______。

              (3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/oC)的关系如图2所示。
              ①t1℃时,向VL恒容密闭容器中充入0.12 mol CH4,只发生反应2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得p(C2H4)=p( CH4)。CH4的平衡转化率为______。在上述平衡状态某一时刻,改变温度至t2℃,CH4以0.01 mol/(L.s)的平均速率增多,则tl______t2(填“>”、“=”或“<”)。
              ②在图2中,t3℃时,化学反应2CH4(g)=C2H2(g)+3 H2(g)的压强平衡常数Kp=______Pa2
            • 2. 二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2,具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题:
              (1)CH3OCH3和O2发生反应Ⅰ:CH3OCH3(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2(g)△H
              己知:CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g)+CH4(g)△H1
              CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H2
              H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H3
              ①则反应Ⅰ的△H=______(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
              ②保持温度和压强不变,分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2,发生反应Ⅰ.测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中的关系如图(a)所示。当>0.6时,H2的体积百分含量快速降低,其主要原因是______(填标号)。

              A.过量的O2起稀释作用
              B.过量的O2与H2发生副反应生成H2O
              C.>0.6平衡向逆反应方向移动
              (2)T℃时,在恒容密闭容器中通入CH3OCH3,发生反应Ⅱ:CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g)+CH4(g),测得容器内初始压强为41.6 kPa,反应过程中反应速率v(CH3OCH3)、时间f与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图(b)所示。
              ①t=400 s时,CH3OCH3的转化率a-______(保留2位有效数字);反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),k=______s-1;400 s时v(CH3OCH3)______kPa•s-1
              ②达到平衡时,测得体系的总压强P总=121.6 kPa,则该反应的平衡常数Kp=______ kPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
              ③该温度下,要缩短达到平衡所需的时间,除改进催化剂外,还可采取的措施是______,其理由是______。
            • 3. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,受到了越来越多的关注。而开发利用氢能的关键是解决氢气的储存问题。
              回答下列问题:
              (1)下列制氢的方法中最节能的是______(填标号)
              A.水煤气法制氢:C+H2OH2+CO
              B.天然气制氢:CH4+H2OCO+3H2
              C.太阳光催化分解水制氢:2H22H2↑+O2
              D.电解食盐水制氢2NaC1+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2
              (2)氢化物储氢:如氢化镁(MgH2)是一种相对廉价的储氢材料。
              ①MgH2是一种离子化合物其电子式为______。
              ②25℃、101kPa下,有关热化学方程式如下:
              H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H1=-241.8 kJ•mol-1
              Mg(s)+O2(g)=MgO(s)△H2=141.6 kJ•mol-1
              MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g)△H3=-309 kJ•mol-1
              则由镁和氢气反应生成氢化镁的热化学方程式为______。
              ③单位质量的MgH2分解释放出氢气的质量随时间的变化如图所示,其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是______。
              (3)合金储氢如镧(La)镍(Ni)合金材料有较大储氢容量,其原理为 LaNi(s)+3H2(g)LaNi5H6(s)△H<0,则利用该合金储氢时,有利于储氢的条件是______温、______压(两空均填“低”或“高”)。
              (4)有机物储氢:如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢

              ①某温度下,向恒容密闭容器中加入环已烷,起始浓度为amol•L-1,平衡时苯的浓度为b mol•L-1,则该反应的平衡常数K=______(用含a、b的代数式表示)。
              ②一定条件下,如图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。下列说法错误的是______(填标号)。

              A.X是电源的负极,电极N是阳极
              B.电解过程中产生的2.8mol气体是H2
              C.电极M上发生的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12
              D.电子移动的方向为X→M→N→Y,共传导11.2mol电子
            • 4. 已知:①N2O(g)+3H2(g)═N2H4(l)+H2O(l)△H1
              ②N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H2
              ③2NH3(g)+3N2O(g)═4N2(g)+3H2O(l)△H3
              ④3N2H4(l)═4NH3(g)+N2(g)△H
              下列有关说法正确的是(  )
              A.△H=3(△H2-△H1)+△H3
              B.使用催化剂可使△H1变小
              C.反应②在一定条件下能自发进行,则△H2>0
              D.反应③若生成28 g N2,转移的电子数为6.02×1023
            • 5. “VHRO”系统(V、H、R、O分别表示相应反应容器中所发生反应的催化剂)是一种净化柴油机尾气中NOx的系统,工作示意图及对应反应热化学方程式如下:

              反应①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H1=-114.0kJ•mol-1
              反应②CO(NH22(aq)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)△H2=119.2kJ•mol-1
              反应③2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H3=-759.0kJ•mol-1
              反应④4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H4=-1530.0kJ•mol-1
              (1)反应⑤:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)的△H=______kJ•mol-1
              (2)设计反应④目的是______。
              (3)富氧条件下,控制比例一定时,将氨气和NO通入装有催化剂的反应容器中发生反应⑤,图1表示在相同反应时间时,测得NO的去除率随温度变化的曲线。请分析温度高于380℃时,NO的去除率迅速下降的可能原因是______(一种即可)

              (4)反应①分两步进行,反应历程如图2所示。则第一步反应的化学方程式为______;总反应速率由第______步(填“一”或“二”)反应决定。
              (5)在10L恒容密闭容器中进行反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)⇌N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。T℃时,在容器中充入3.2 molNO和2molO2,达到平衡后,NO2的体积分数为,其中NO2的物质的量为N2O2的4倍。试求O2平衡转化率α(O2)=______%,该温度下反应①的平衡常数K=______。
            • 6. 能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
               (1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mo1-1
              H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
              CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
              则煤气化主要反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=______
              (2)已知CO(g)+O2(g)=CO2(g)+O(g)的正反应速率为v=k•c(CO)•c(O2),逆反应速率为v=k•c(CO2)•c(O),k为速率常数。 2500K时,k=1.21×105L⋅mo1-1•min-1,k=3.02×105L•mo1-1•min-1,则该温度下的反应平衡常数K=______o
              (3)甲醇制甲醚的有关反应为:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)一定温度下,在三个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生该反应。
              容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
              CH3OH CH3OCH3 H2O
              387 0.20 x
              387 0.40 y
              207 0.20 0.090 0.090
              =______。
              ②已知387oC时该反应的化学平衡常数K=4.该温度下,若起始时向容器I中充入0.10 mol CH3OH(g)、0.15mo1CH3OCH3(g)和0.10mo1H2O(g),则反应将向______ (填“正”或“逆”)反应方向进行。
              ③容器Ⅱ中反应达到平衡后,若要进一步提高甲醚的产率,可以采取的措施为______(填序号)
              A.升高温度B.其他条件不变,增加CH3OH的物质的量
              C.降低温度 D.保持其他条件不变,通入氖气
              (4)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量,研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示:
              ①当空/燃比达到15后NOx减少的原因可能是______(填字母)。
              a.反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)是吸热反应
              b.当空/燃比大于15后,燃油气燃烧放出的热量相应减少
              ②随空/燃比增大,CO和CxHy的含量减少的原因是______。
            • 7. Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(  )
              A.△H3<0
              B.△H3+△H4+△H5=△H6
              C.△H6>△H5
              D.△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0
            • 8.
              铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
              \(\rm{(1)}\)由辉铜矿制取铜的反应过程为:
              \(\rm{2Cu_{2}S(s)+3O_{2}}\) \(\rm{(g)=2Cu_{2}O(s)+2SO_{2}(g)\triangle H=-768.2kJ⋅mol^{-1}}\),
              \(\rm{2Cu_{2}O(s)+Cu_{2}S(s)=6Cu(s)+SO_{2}(g)\triangle H=+116.0kJ⋅mol^{-1}}\),
              \(\rm{①}\)热化学方程式:\(\rm{Cu_{2}S(s)+O_{2}(g)=2Cu(s)+SO_{2}(g)\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\).
              \(\rm{②}\)获得的粗铜需电解精炼,精炼时粗铜作 ______ 极\(\rm{(}\)选填:“阳”或“阴”\(\rm{)}\).
              \(\rm{(2)}\)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备:\(\rm{4CuSO_{4}+3H_{3}PO_{2}+6H_{2}O=4CuH↓+4H_{2}SO_{4}+3H_{3}PO_{4}}\).
              \(\rm{①}\)该反应还原剂是 ______ \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\).
              \(\rm{②}\)该反应每转移\(\rm{3mol}\)电子,生成\(\rm{CuH}\)的物质的量为 ______ .
              \(\rm{(3)}\)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数\(\rm{(}\)平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数\(\rm{)}\)与\(\rm{c(Cl^{-})}\) 的关系如图所示.
              \(\rm{①}\)当\(\rm{c(Cl^{-})=9mol⋅L^{-1}}\)时,溶液中主要的\(\rm{3}\)种含铜物种浓度大小关系为 ______ .
              \(\rm{②}\)在\(\rm{c(Cl^{-})=1mol⋅L^{-1}}\)的氯化铜溶液中,滴入\(\rm{AgNO_{3}}\)溶液,含铜物种间转化的离子方程式为 ______ \(\rm{(}\)任写一个\(\rm{)}\).
            • 9.

              \(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)和\(\rm{CO}\)均为大气污染物,对其治理备受关注。请回答下列问题:

              I.碱液吸收法

              \(\rm{(1)NaOH}\)溶液可将\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的混合气体转化为\(\rm{NaNO_{2}}\),该反应的离子方程式为_________________________。

              \(\rm{(2)25℃}\)时,\(\rm{HNO_{2}}\)的电离常数\(\rm{K_{a}=4.6×10^{-4}}\)。常温下,向\(\rm{NaNO_{2}}\)溶液中滴加盐酸至溶液的\(\rm{pH=3}\)时,溶液中\(\rm{\dfrac{c(HN{{O}_{2}})}{c(NO_{2}^{-})}\approx }\)__\(\rm{(}\)保留两位有效数字\(\rm{)}\)。

              Ⅱ\(\rm{.}\)已知综合治理\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)的源理为

              \(\rm{i.2NO(g)+2CO(g) \overset{}{⇌} N_{2}(g)}\)十\(\rm{2CO_{2}(g)}\)    \(\rm{ΔH=-746.5kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{ii.C(s)+2NO(g) \overset{}{⇌} N_{2}(g) +CO_{2} (g)}\)  \(\rm{ΔH=+172.5kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{(3)}\)高温下,\(\rm{1 mol C(s)}\)与\(\rm{CO_{2}}\)完全反应生成\(\rm{CO}\)热化学方程式为______________________。

              \(\rm{(4)}\)一定条件下,某密闭容器中发生反应\(\rm{i}\)和反应\(\rm{ii}\)。达到平衡后,其他条件不变,升高温度,\(\rm{CO}\)的体积分数___\(\rm{ (}\)填“增”犬”“减小”或“无影响”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(5)}\)一定条件下,恒容密闭容器中发生反应\(\rm{i}\)。若起始充入的\(\rm{\dfrac{n({CO})}{n(NO)}=y}\),\(\rm{NO}\)的平衡转化率\(\rm{(α)}\)与\(\rm{y}\)和温度\(\rm{(T)}\)的关系如图所示。




              \(\rm{①y_{1}}\)_________\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)y_{2}}\)。

              \(\rm{②M}\)点和\(\rm{N}\)点对应的该反应速率:\(\rm{M}\)____________\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)N}\)。

              \(\rm{(6)t℃}\)时,向容积为\(\rm{10 L}\)的恒压密闭容器中加入\(\rm{1 mol C(s)}\)和\(\rm{2 mol NO(g)}\),发生反应\(\rm{ii}\)。\(\rm{5 min}\)后达到平衡时,测得\(\rm{0~5 min}\)内,用\(\rm{CO_{2}}\)表示的该反应速率\(\rm{υ(CO_{2})=0.016mol·L^{-1}·min^{-1}}\);\(\rm{N_{2}}\)的体积分数为\(\rm{a}\)。则:

              \(\rm{①t℃}\)时,该反应的平衡常数\(\rm{K =}\)________。

              \(\rm{②}\)若保持其他条件不变,起始时向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,\(\rm{N_{2}}\)的体积分数仍为\(\rm{a}\)的是________\(\rm{(}\)填选项字母\(\rm{)}\)。

              A.\(\rm{0.5 mol C}\)和\(\rm{2 mol NO}\)

              B.\(\rm{2 mol N_{2}}\)和\(\rm{2 mol CO_{2}}\)

              C.\(\rm{1 mol C}\)、\(\rm{1mol N_{2}}\)和\(\rm{1mol CO_{2}}\)

              D.\(\rm{1 mol C}\)、\(\rm{1 mol NO}\)和\(\rm{1 mol N_{2}}\)

            • 10. 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)△H=a kJ  mol-1
              (1)已知:
              ①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0 kJ  mol-1
              ②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5 kJ  mol-1
              则a=______kJ  mol-1
              (2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=,温度升高后,K值______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
              (3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲中加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过一段时间后达到平衡。
              ①甲容器中CO的平衡转化率为______,
              ②欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是______;
              a.提高反应温度
               b.增大反应体系的压强
              c.选取合适的催化剂
              d.及时吸收或移出部分CO
              e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
              (4)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
              ①B极上的电极反应式为______。
              ②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为______L(标准状况下)。
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