时间:2021-02-18 07:15:16
1、选择题 管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为：
2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 （14分）用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
Si3N4(s)+12HCl(g)，在温度T0下的2 L密闭容器中，加入0．30 mol SiC14, 0．20 mol N2． 0．36 mol H2进行上述反应，2min后达到平衡，测得固体的质量增加了2．80 g
（1） SiCl4的平均反应速率为＿＿＿
（2）平衡后，若改变温度，混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下可自发进行
B．若混合气体的总质量不变，表明上述反应己达到平衡状态
C．其他条件不变，增大Si3N4的物质的量，平衡向左移动
D．按3:2:6的物质的量比增加反应物，SiC14（g）的转化率降低
（3）下表为不同温度下该反应的平衡常数，其他条件相同时，在＿＿＿（填"T1”、“T2”．,“T3”）温度下反应达到平衡所需时间最长：
假设温度为T1时向该反应容器中同时加入。(SiC14) =0．3 mol/L，c(H2) =0．3 mol/L,，c(N2) ＝
x mol/L, c (HCl) ＝0．3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小，x的取值
范围为＿＿＿
（4）该反应的原子利用率为＿＿＿＿
（5）工业上制备SiCl4的反应过程如下：
写出二氧化硅、焦炭与Cl 2在高温下反应生成气态SiC14和一氧化碳的热化学方程式_____
参考答案：（14分）
（1）0．015mol/(L?min)（2分） （2）AB（2分）
（3）T3（2分） 0 ≤ x < 0．15（3分） （4）24．22%（2分）
（5）SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)+2CO(g) ?H=(a+b-c)kJ?mol?1（3分）
本题解析：（1）反应生成的n(Si3N4)=2．8g÷140g/mol=0．02mol，则反应的SiCl4为：n(SiCl4)=3n(Si3N4)=3×0．02mol=0．06mol，则v(Si3N4)=0．06mol÷2L÷2min=0．015mol/(L?min)。
（2）正反应方向，气体的物质的量增大，气体的质量减小，根据图像可知温度升高，混合气体的平均相对分子质量增大，所以升温平衡向逆反应方向移动移动，则该反应为放热反应。A、因为该反应?H <0，?S>0，所以?H?—T?S恒小于0，在任何温度下可自发进行，正确；B、因为Si3N4为固体，反应前后气体的质量不相等，所以若混合气体的总质量不变，表明反应己达到平衡状态，正确；C、因为Si3N4为固体，所以其他条件不变，增大Si3N4的物质的量，对平衡无影响，错误；D、按3:2:6的物质的量比增加反应物，H2的体积分数增大，所以SiC14（g）的转化率增大，错误。
（3）该反应为放热反应，随着温度升高，平衡常数减小，所以T3温度最低，反应速率最小，达到平衡所需时间最长；当反应恰好达到平衡时，根据平衡常数可得：0．312÷（0．33×0．36×x2）=1．2，解得x=0．15mol，要使平衡建立的过程中HCl浓度减小，反应向左进行，所以0 ≤ x < 0．15
（4）根据化学方程式，原子的利用率=140÷（140+12×36．5）×100%=24．22%
（5）首先写出化学方程式并注明状态：SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)+2CO(g)，然后根据盖斯定律求算焓变，该反应可由已知的3个反应经① + ②—③求得，所以?H=(a+b-c)kJ?mol?1，进而可写成化学方程式。
考点：本题考查化学反应速率、化学平衡、原子利用率、热化学方程式的书写。
本题难度：一般
3、填空题 镁是海水中含量较多的金属，镁、镁合金及其镁的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛。
（1）Mg2Ni是一种储氢合金，已知：
Mg(s) + H2(g)=MgH2(s) △H1=－74.5kJ·mol－1
Mg2Ni(s) + 2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2=－64.4kJ·mol－1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s) = 2Mg(s)+Mg2NiH4(s) △H3
则△H3 = kJ·mol－1。
（2）工业上可用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁脱水是关键工艺之一，一种正在试验的氯化镁晶体脱水的方法是：先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4Cl·nNH3（铵镁复盐）,然后在700℃脱氨得到无水氯化镁，脱氨反应的化学方程式为 ；电解熔融氯化镁，阴极的电极反应式为 。
（3）储氢材料Mg(AlH4)2在110-200°C的反应为：Mg(AlH4)2=MgH2 +2A1+3H2↑每生成27gAl转移电子的物质的量为 。
（4）工业上用MgC2O4·2H2O热分解制超细MgO，其热分解曲线如图。
图中隔绝空气条件下B→C发生反应的化学方程式为 。
（5）一种有机镁化合物可用于制造光学元件的涂布液，化学式可表示为：
，它可发生如下反应：
ROH与B的核磁共振氢谱如下图:
ROH由C、H、O、F四种元素组成的含氟有机物，分子中只有1个氧原子，所有氟原子化学环境相同，相对分子质量为168，则ROH的结构简式为 ； B的结构简式为 。
参考答案：
（1）+84.6（2分）。
（2）MgCl2·NH4Cl·nNH3
MgCl2 +(n+1)NH3↑ + HCl↑ （2分）； Mg2++2e－= Mg（2分）。
（3）3mol（2分）。（4）MgC2O4
MgO + CO↑+ CO2↑（2分）
（5）(CF3)2CHOH （2分）；
（2分）。
本题解析：（1）方程式②－①×2=－64.4－（－74.5）×2=+84.6 kJ·mol－1；（2）化合物分解得到无水氯化镁、氨气、和氯化氢；阴极阳离子放电；（3）该反应中只有铝元素化合价降低，由+3价到0价，生成1mol铝，电子转移3mol；（4）根据图数据计算分析，若总质量为148g，第一次分解产物质量为148×75.7%=112g，第二次分解产物的质量为148×27%=40g，所以A点生成MgC2O4，C点生成MgO；B→C发生反应为MgC2O4MgO + CO↑+ CO2↑；（5）根据信息含有1个羟基，图谱中显示物质中含有2中化学环境的氢且数目相同，即物质中只含有两个氢原子，其它全被氟取代，根据相对分子质量确定为(CF3)2CHOH。
考点：考查STS中环境保护有关问题。
本题难度：困难
4、填空题 已知一些共价键的键能如下(单位：kJ/mol) H-H:436.4 Cl-Cl:242.7 H-C1:431.8
(1)写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式：______________________。
(2)若有1 g氢气在氯气中完全燃烧，可放出热量________________kJ。
参考答案：(1)H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) △H= -184.5 kJ/mol
(2)92.25
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知：
则N2H4和NO2反应的热化学方程式为
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般