时间:2018-03-17 07:13:41
1、选择题 已知：C（s,金刚石）=C（s,石墨）△H＝-1．9KJ/mol
C（s,金刚石）+O2(g)=CO2(g) △H1
C（s,石墨）+O2(g)=CO2(g) △H2
根据已述反应所得出的结论正确的是
[? ]
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i)?I2(g)+?H2(g)
2HI(g)?△H＝-9.48?kJ?/mol
(ii)?I2(s)+?H2(g)
2HI(g)?△H＝+26.48?kJ/mol
下列判断正确的是
[? ]
A.254g?I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48?kJ
B.1?mol固态碘与1?mol气态碘所含的能量相差17.00?kJ
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
3NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是______．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是______．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n?mol?N2、3n?mol?H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x．则K和x的关系满足K=______．
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：
物?质
燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g）
-285.8
CO（g）
-283.0
CH4（g）
-890.3
已知1mol?H2O（g）转变为1mol?H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式______．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式______．
参考答案：（1）合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，反应物气体的化学计量数大于生成物气体的化学计量数，则加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率，升高温度虽然不利于平衡向正反应方向移动，但能增大反应速率，缩短达到平衡的时间．
故答案为：加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率；增加反应速率，缩短达到平衡的时间；?
（2）N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
起始：nVmol/L? 3nVmol/L? 0
转化：nxVmol/L? 3nxVmol/L? 2nxVmol/L
平衡：n(1-x)Vmol/L 3n(1-x)Vmol/L 2nxVmol/L
k=(2nxV)2(n(1-x)V)×(3n(1-x)V)3=4xV227n2(1-x)4，
故答案为：4xV227n2(1-x)4；
（3）已知：①H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1
②CO（g）+12O2（g）=CO2（g） ）△H=-283.0kJ?mol-1
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l））△H=-890.3kJ?mol-1，
④H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1，
利用盖斯定律将④+③-②-3×①可得：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）
△H=（-44.0kJ?mol-1）+（-890.3kJ?mol-1）-（-283.0kJ?mol-1）-3×（-285.8kJ?mol-1）=+206.1?kJ?mol-1，
故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1?kJ?mol-1；
（4）N2在正极发生还原反应生成NH4+，电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+，故答案为：N2+6e-+8H+=2NH4+．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 二甲醚（CH3OCH3）是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为21世纪的新型能源．工业制备二甲醚的生产流程如图1：
催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度300℃）进行下列反应：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol
（1）催化反应室中的总反应：3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）．
该反应的△H=______．催化反应室中采用300℃的反应温度，理由是______．
（2）已知：反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27．该温度下将2mol?CO、3mol?H2和2mol?CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将______（填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”）．
（3）上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为______．
（4）图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．a电极的电极反应式为______．
参考答案：（1）已知：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol，
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol，
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol，
由盖斯定律可知，①×2+②+③得3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.1kJ/mol，
反应放热，高温不利用原料的利用，温度低原料利用率高，但反应较慢，不利于实际生产，采用300℃的反应温度，目的提高化学反应速率．
故答案为：-246.1kJ/mol；提高化学反应速率；
（2）该温度下将2mol?CO、3mol?H2和2mol?CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时c（CO）=1mol/L，c（H2）=1.5mol/L，c（CH3OH）=1mol/L，浓度商Qc=11×1.52=0.44，大于平衡常数0.27，故反应向逆反应进行，故答案为：逆向进行；
（3）二甲醚、乙醇、水为互溶的液体，沸点不同，采取蒸馏的方法将二甲醚分离，故答案为：蒸馏；
（4）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，a极为负极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+，故答案为：CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 已知：Na2CO3?10H2O（s）═Na2CO3（s）+10H2O（g）△H1=+532.36kJ?mol-1
Na2CO3?10H2O（s）═Na2CO3?H2O（s）+9H2O（g）△H1=+473.63kJ?mol-1
写出Na2CO3?H2O脱水反应的热化学方程式______．
参考答案：①Na2CO3?10H2O（s）═Na2CO3（s）+10H2O（g）△H1=+532.36kJ?mol-1
②Na2CO3?10H2O（s）═Na2CO3?H2O（s）+9H2O（g）△H1=+473.63kJ?mol-1
由盖斯定律①-②得到：Na2CO3?H2O（s）═Na2CO3（s）+H2O（g）△H1=+58.73kJ?mol-1，
故答案为：Na2CO3?H2O（s）═Na2CO3（s）+H2O（g）△H1=+58.73kJ?mol-1．
本题解析：
本题难度：简单