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            • 1. (2016•安庆校级模拟)氮的化合物在农业、国防工业、航天工业等领域有广泛的用途.
              (1)航天工业中常用N2H4做高能燃料,N2O4作氧化剂.已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.7kJ•mol-1
              2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
              N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
              2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
              N2H4(g)和N2O4(g)反应生成一种气态的10e-分子,还有一种极稳定的单质,写出反应的热化学方程式:    
              (2)工业合成氨对人类社会的发展意义重大,在实验室中常用N2和H2在一定条件下进行合成氨的相关研究.T℃时,向容积为3L的密闭容器中,投入4mol N2和9mol H2,10min达到化学平衡状态,平衡时NH3的物质的量为2mol,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=    ,平衡时N2的转化率α(N2)=    .若再增加氢气浓度,该反应的平衡常数将    (填“增大”、“减小”或“不变”).
              (3)氨水是一种常用的沉淀剂和中和剂.
              ①已知25℃时,几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
              氢氧化物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2
              Ksp2.2×10-204.0×10-388.0×10-161.8×10-11
              向Cu2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+浓度都为0.01mol•L-1的溶液中逐滴滴加稀氨水,产生沉淀的先后顺序为    (用化学式表示).
              ②25℃时,将amol/L的氨水与b mol/L盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a    b. (填“>”、“<”或“=”);用a、b表示NH3•H2O的电离平衡常数Kb=    
              (4)(NH42CO3是一种捕碳剂,其捕捉CO2的原理为:
              (NH42CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)  2NH4HCO3 (aq)△H
              为研究温度对捕碳效率的影响,在不同温度条件下,将一定量的(NH42CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2,在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度.其关系如图:
              ①捕捉CO2反应的△H    0(填“>”、“=”或“<”).
              ②在T4~T5这个温度区间,容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是:    
            • 2. 消除氮氧化物和硫氧化物有助于预防雾霾天气的形成.
              (1)某恒容密闭容器中存在如下反应:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H.维持温度不变,测得不同时刻几种气体物质的浓度如下表所示:
              时间(min)
              浓度(mol•L-1
              0510152530
              NO1.000.580.400.400.480.48
              N200.21aabb
              CO200.21aa0.360.36
              ①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=    ,该温度下反应的平衡常数K=    
              ②表中25min的数据变化与反应进行到22min时改变了反应体系中的某一条件有关,则b=    ,改变的条件可能是    
              a.加入一定量的活性炭
              b.通入一定量的N2
              c.适当缩小容器的体积
              ③若15min时升高温度,达到平衡时容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则△H    0(填“>”、“=”或“<”).
              (2)NH3催化还原氮氧化物(产物是N2、H2O)是目前广泛采用的烟气脱氮技术
              ①当废气中NO2、NO的体积分数相等时脱氮率最高,若此情况下生成1molN2时反应放出的热量为akJ,则对应的热化学方程式为    

              ②如图使用不同催化剂时的脱氮率,则脱氮时最佳的温度、催化剂应是    
              (3)用石灰浆作吸收剂也可脱去废气中的SO2,若处理结束时,测得吸收液中c(Ca2+)=0.70mol/L,则c(SO32-)=     (已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7).
            • 3. CO的应用和治理问题属于当今社会的热点问题.
              (1)氢氰酸是很弱的一种酸,在浓度均为0.1mol•L-1HCN和NaCN混合溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序为    
              (2)为防止镍系催化剂中毒,工业上常用SO2除去原料气中少量CO,生成物为固体S和CO2.该反应的热化学方程式为    .(已知:硫的燃烧热为296kJ•mol-1;一氧化碳的燃烧热为283kJ•mol-1
              (3)光气(COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g)+CO(g)⇌COCl2(g)制备.图1为此反应的反应速率随温度变化的曲线,图2为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线.回答下列问题:

              ①0~10min内,反应的平均速率v(Cl2)=    
              ②若保持温度不变,容器体积为2L,在第8min加入体系中的三种物质各1mol,则平衡    移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”).
              ③随压强的增大,该反应平衡常数变化的趋势是    (填“增大”“减小”或“不变”);还可以通过改变    条件的方法达到一样的效果.
              ④第10min时改变的反应条件是    
            • 4. 化学原理是中学化学学习的重要内容.请回答下列问题:
              (1)①己知:CH4、H2的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol,则CO2和H2反应生成CH4的热化学方程式是    
              ②有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图1所示,电池正极的电极反应式是    ,A是    
              (2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用合成气制备甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),某温度下在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见图2:
              ①从反应开始至平衡时,用CO表示化学反应速率为    ,该温度下的平衡常数为    
              ②5min至10min时速率变化的原因可能是    
              (3)①常温下,将V mL、0.1000mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中,充分反应(忽略溶液体积的变化);如果溶液pH=7,此时V的取值    20.00(填“>”、“=”或“<”),溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小关系是    
              ②常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合,反应后,溶液呈中性,则醋酸的电离常数为    (用含有a、b字母的代数式表示).
            • 5. 随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点.
              (1)为了提高煤的燃烧效率,常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料--水煤气.
              已知:H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g)△H1=-241.8kJ•mol-1
              C(s)+1/2O2 (g)═CO(g)△H2=-110.5kJ•mol-1
              则焦炭与水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式为    
              (2)工业上利用水煤气合成甲醇燃料,反应为CO(g)+2H2(g) 
              催化剂
              CH3OH(g)△H<0.在一定条件下,将l mol CO和2mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图1所示:

              ①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%.则CO的转化率为    
              ②X轴上a点的数值比b点    (填“大”或“小”).Y轴表示    (填“温度”或“压强”),判断的理由是    
              (3)在一定温度下,将2mol CO和4mol也充入某恒压密闭容器中发生反应:CO(g)+2H2(g) 
              催化剂
              CH3OH(g),达到平衡时测得CO的转化率为50%,已知反应初始时容器的容积为2L,则该温度下,反应的平衡常数K=    
              (4)在合成水煤气时会产生一定量的CO2,在强酸性电解质溶液中,用惰性电极电解可使CO2转化成乙烯,如图2所示.电解时阴极的电极反应式为    .当阳极产生l mol气体时,则阳极溶液的质量减轻     g.
            • 6. 能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义.
              (1)氧化-还原法消除氮氧化物的转化:NO
              O3
              反应Ⅰ
              NO2
              CO(NH2)2
              反应Ⅱ
              N2
              反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是    mol.反应Ⅱ中,当n(NO2):n[CO(NH22]=3:2时,反应的化学方程式是    
              (2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式    
              (3)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图1,电极为多孔惰性材料.则负极的电极反应式是    

              (4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
              催化剂
              CH3OCH3(g)+3H2O(g);该反应平衡常数表达式为K=    .已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图2所示.该反应的△H    (填“大于”、“小于”或“等于”)0.
              (5)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0.在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图3所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是    ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是    
            • 7. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气.对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用.
              Ⅰ.脱硝:已知:H2的热值为142.9KJ•g-1
              N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ•mol-1
              H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
              催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为    
              Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
              CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)
              (1)①该反应自发进行的条件是    (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
              ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是    
              a、混合气体的平均式量保持不变      b、CO2和H2的体积分数保持不变
              c、CO2和H2的转化率相等           d、混合气体的密度保持不变
              e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
              ③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6CO2的浓度随时间的变化.

              (2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H<0  中的所有物质都为气态.起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器).反应过程中部分数据见下表:
              反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
              反应Ⅰ
              恒温恒容
              0min2600
              10min4.5
              20min1
              30min1
              反应Ⅱ
              绝热恒容
              0min0022
              ①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(Ⅰ)    K(Ⅱ)(填“>”、“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)    c(Ⅱ).
              ②对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=    ,在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1    T2(填“>”、“<”或“=”).
              若30min时只向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡    移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
            • 8. 今年来,雾霾天气多次肆虐北京、天津地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.
              (1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
              催化剂
              2CO2(g)+N2(g)△H<0
              ①该反应的平衡常数表达式    
              ②若该反应在恒容的密闭体系中进行,下列示意图如图1正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是     (填代号)

              (2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
              煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.
              例如:
              CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol
              2NO2(g)⇌N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol
              H2O(g)═H2O(l)△H3=-44KJ/mol
              写出CH4 (g)催化还原N2O4(g)生成N2 (g)和H2O (l)的热化学方程式    
              (3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.图2是利用甲烷燃料电池电解100ml 1mol/L食盐水的装置,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气1.12L(设电解后溶液体积不变)
              ①甲烷燃料电池的负极反应式为    
              ②电解后溶液的PH=    (忽略氯气与氢氧化钠溶液).
            • 9. (2016•大连校级模拟)CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品.已知:
              CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ/mol
              CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=b kJ/mol
              2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3=c kJ/mol
              (1)写出由甲烷与二氧化碳制一氧化碳和氢气的热化学方程式:    
              (2)一定条件下,等物质的量的(1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为    
              二甲醚与乙醇互为同分异构体,都可作为原电池的燃料,两者的比能量    (填相同或不同).
              (3)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题:
              ①250~300℃时,乙酸的生成速率降低的原因是    
              ②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是    
            • 10. 工业上利用天然气(主要成分是CH4)与H2O进行高温重整制备合成气(CO+H2),CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物.已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1和-283.0kJ•mol-1;18.0g水蒸气液化时的能量变化为44.0kJ.

              (1)写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式    
              (2)在一定条件下,向体积固定为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4(g)和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化的曲线如图4所示.
              3min时改变条件,反应进行到t1min时,体系中各物质的物质的量如下表所示:
              t/minn(CH4)/moln(H2O)/moln(CO)/moln(H2)/mol
              t10.180.380.220.66
              则3~t1min之间,平衡向    (填“正”或“逆”)反应方向移动,3min时改变的条件是    
              (3)已知温度、压强和碳水比[
              n(CH4)
              n(H2O)
              ]对该反应的影响如图所示.
              ①图l中,两条曲线所示温度的关系:t1    t2(填“>”、“<”或“=”,下同).
              ②图2中,两条曲线所示碳水比的关系:x1    x2
              ③图3中,两条曲线所示压强的关系:p1    p2
              (4)氢气也可利用电解尿素制备.电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制氢的装置示意图5图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极).电解时,阳极的电极反应式为    
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