时间:2017-11-11 01:30:33
1、填空题 碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l） △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
（2） 将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是： 。
（3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 （填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+ + 2e－= H2↑
（4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
| H2O | CO | CO2 | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1．6 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0．4 | 3 |
| 3 | 900 | 1 | 2 | 0．4 | 1 |
参考答案：（1）CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） △H1=—890KJ．mol-1
（2）CH4-8e-+ 10 OH-CO32-+ 7H2O；
（3） B、D ；
（4）① 0．16mol/(L·min) ②使用了催化剂；加大了压强（任答一种）
本题解析：（1）甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，所以甲烷燃烧热的热化学方程式中甲烷的物质的量是1mol，将①②相加除以2可得，答案是CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l） △H1=—890KJ．mol-1
（2）负极发生氧化反应，所以甲烷在负极发生氧化反应，结合电解质溶液，负极的电极反应式为CH4- 8e-+ 10 OH-CO32-+ 7H2O；
（3）A、电解过程中两极分别是H+和Fe放电生成氢气和亚铁离子，所以两极哪端都可以生成氢气，a不一定为正极，b不一定为负极，但a为正极，b为负极，效果较好，错误；B、在装置中铁一定作阳极，所以氯化钠溶液是电解质溶液，不影响阳极Fe放电生成亚铁离子，阴极H+放电生成氢气，正确；C、装置中铁一定作阳极，阴极可以是铁，也可以是其他惰性电极，错误；D、阴极H+放电生成氢气，正确，答案选BD。
（4）①实验1中，CO2的浓度增加0．8mol/L，所以氢气浓度也增加0．8mol/L，v (H2)= 0．8mol/L/5min=0．16mol/(L·min);
②实验3跟实验2相比，到达平衡时间缩短，说明反应速率加快，反应温度、各物质的物质的量均未变，所以可能是使用了催化剂或增大压强。
考点：考查盖斯定律得应用，电化学理论的应用，反应速率的计算及条件对反应速率的影响判断
本题难度：困难
2、选择题 工业上利用可逆反应N2(g)＋3H2(g) 
2NH3(g)合成氨，下列叙述正确的是
A．合成氨的适宜条件是高温、高压、催化剂，其中催化剂不改变该反应的逆反应速率
B．恒容通入氩气，使反应体系的压强增大，反应速率一定增大
C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，NH3 (g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，NH3 (g)生成的平均速率为v＝
参考答案：D
本题解析：催化剂在反应中同等程度的改变正、逆反应速率，A错；B项：通入氩气压强增大，但是物质的浓度不变，所以速率不变；C项：降温会减小反应速率，将延长达到平衡的时间，错误；D项由反应速率的表达式可知正确。
本题难度：一般
3、填空题 由于催化剂可以为化学工业生产带来巨大的经济效益，催化剂研究和寻找一直是受到重视的高科技领域。
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)
2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反应过程的能量变化示意图。
①V2O5的使用会使图中B点 （填“升高”、“降低”）。
②一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为 mol/L；生成SO3的化学反应速率为 mol/(L·min)。
（2）下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。
①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量
起催化作用，使反应按以下两步完成：
第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋
第二步： 。（用离子方程式表示）
②调节溶液pH为3～4的目的是 ，调节时加入的试剂可以为 。（选填序号）
a．NaOH溶液 b．CuO粉末 c．Cu2(OH)2CO3 d．氨水
（3）纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2；再转化为TiCl4(l)；由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式： 。
②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式： 。
参考答案：（1）①降低(1分) ②a+b(1分) 
(1分) （2） ①4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O (2分)
②将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去(1分) b,c(2分)
（3）①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(l)＋2CO(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1(2分)
②TiCl4+2H2O
TiO2+4HCl(2分)
本题解析：（1）①催化剂能降低反应的活化能，所以V2O5的使用会使图中B点降低。
②一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则根据S原子守恒可知，SO2起始物质的量浓度为（a＋b）mol/L；反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以生成SO3的化学反应速率为mol/(L·min)。
（2）①由于催化剂在反应前后不变，因此根据总反应式和第一步反应式可知，总反应式减去第一步反应式即得到第二步反应式，即第二步反应式为4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O
②由于溶液中含有铁离子，会干扰硫酸铜的制备，因此需要将铁离子除去。所以调节溶液pH的目的就是将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。又因为在除去铁离子的同时，不能在引入新的杂质，因此不能 选择氢氧化钠和氨水，应该选择氧化铜或碱式碳酸铜，即答案选bc。
（3）①已知反应①TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1、②2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知①＋②即得到反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(l)＋2CO(g)，所以该反应的反应热ΔH＝140 kJ·mol－1－221 kJ·mol－1＝－81 kJ·mol－1。
②根据TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解可知，TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式为TiCl4+2H2OTiO2+4HCl。
考点：考查催化剂对活化能的影响、反应速率计算；物质的分离与提纯；反应热的计算以及物质制备等
本题难度：困难
4、选择题 在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是
[? ]
A．增大反应物的量
B．升高温度
C．增大压强
D．加催化剂
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 为探究锌与稀硫酸的反应速率（以v（H2）表示），向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是（ ）
A．加入NH4HSO4固体，v（H2）不变
B．加入Na2SO4固体，v（H2）减小
C．加入CH3COONa固体，v（H2）减小
D．滴加少量CuSO4溶液，v（H2）减小
参考答案：A．加入NH4HSO4固体，电离出氢离子，氢离子浓度增大，v（H2）增大，故A错误；
B．加入Na2SO4固体，氢离子浓度不变，v（H2）不变，故B错误；
C．加入CH3COONa固体，反应生成醋酸，氢离子浓度减小，则v（H2）减小，故C正确；
D．滴加少量CuSO4溶液，构成原电池，v（H2）增大，故D错误；
故选：C．
本题解析：
本题难度：一般