时间:2025-06-26 02:17:06
1、计算题 已知T°、pkpa时，在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温、恒压反应A(g)+B(g) 
C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%。试回答有关问题。
（1）欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA 2molB,则反应达到平衡时，容器的容积为 ，C的体积分数为 。
（2）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，使1molA和1molB反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为 。
参考答案：（1）
40% （2）
本题解析：（1）由于反应是在恒温恒压下进行的，而此时A和B的物质的量之比还是1
本题难度：困难
2、填空题 (13分)天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料。
（1）以甲烷和水为原料可制取甲醇。
①CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) △H=+206.0kJ/mol
②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H＝—129.0kJ/mol
则CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g)的△H＝__________kJ/mol。
（2）用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式_______。
（3）一定条件下，反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2。将1.0mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度的关系如图。已知100℃时达到平衡所需的时间是5min，则用H2表示的反应速率v(H2)=___________；该温度时的平衡常数K=__________，该反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”)。
（4）某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。
请回答下列问题：
已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0 mol/L的KOH溶液。标准状况下，当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L，且反应完全，则理论上电池溶液中c(K2CO3)_______c(KHCO3)(填“<”、“>”或“=”)：最多能产生标准状况氯气的体积为________L。
参考答案：（1）＋77.0 （2）xCH4＋4NOx
2N2＋xCO2＋2xH2O
（3）0.003mol/(L·min)；2.25×10—4（mol/L）2 ＞ （4）＜ 134.4
本题解析：（1）已知①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H=+206.0kJ/mol,②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H＝—129.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知①＋②即得到CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g)的△H＝＋77.0kJ/mol。
（2）甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染，反应中甲烷被氧化为CO2，所以反应的化学方程式为xCH4＋4NOx2N2＋xCO2＋2xH2O。
（3）已知100℃时达到平衡甲烷的转化率是0.5，则消耗甲烷0.5mol，同时消耗水蒸气0.5mol，生成CO和氢气分步是0.5mol和1.5mol，则氢气的浓度变化量是1.5mol÷100L＝0.0015mol/L，所以用H2表示的反应速率v(H2)＝0.0015mol/L÷5min＝0.003mol/(L·min)；平衡时甲烷、水蒸气、CO、氢气的浓度分别是0.0005mol/L、0.0015mol/L、0.0005mol/L、0.0015mol/L，则平衡常数K＝
。升高温度甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向碱性，因此正方应是吸热反应，该反应的△H＞0。
（4）消耗甲烷的物质的量是33.6L÷22.4L/mol＝1.5mol，完全反应生成1.5molCO2。氢氧化钾的物质的量是2mol，则与甲烷生成的CO2反应生成碳酸钾和碳酸氢钾，设二者的物质的量分别是xmol、ymol，则x+y＝1.5、2x+y＝2，解得x＝0.5、y＝1.0，所以碳酸钾的物质的量小于碳酸氢钾。甲烷中碳元素的化合价是—2价，升高到＋4价，失去4个电子，共计失去6mol电子，由于是两个氢氧燃料电池，则转移电子是12mol，共计电子得失守恒可知氯气的物质的量是12mol÷2＝6mol，在标准状况下的体积是6mol×22.4L/mol＝134.4L。
考点：考查盖斯定律、氧化还原反应、反应速率和平衡常数、外界条件对平衡状态的影响以及电化学原理应用等
本题难度：一般
3、填空题 氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)?ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________。
A．采用较高压强
B．采用500 ℃的高温
C．用铁触媒作催化剂
D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余N2和H2循环到合成塔
中，并补充N2和H2
(2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法：
_________________________________________________________________。
(3)在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的热量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性
的SCY陶瓷(能传递H＋)，实现了高温、常压下高转化率的电化学合成氨。其
实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为____________________________。
参考答案：(1)AD
(2)用湿润的红色石蕊试纸放在管口处，若试纸变蓝则说明有氨气生成
(3)该反应是可逆反应，10 mol N2与30 mol H2不可能完全反应，所以放出的热量小于10×92.4 kJ＝924 kJ
(4)N2＋6H＋＋6e－=2NH3
本题解析：(1)勒夏特列原理只解释平衡移动问题。(2)根据氨的性质进行检验。(3)合成氨的反应是可逆反应。(4)根据合成氨反应中的氧化剂、电解池中阴极反应特点及电解质成分进行分析。
本题难度：一般
4、选择题 25℃时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡（Sn），发生反应：Sn（s）+Pb2+（aq）?Sn2+（aq）+Pb（s），体系中c（Pb2+）和c（Sn2+）变化关系如图所示．下列判断正确的是（ ? ）
A．往平衡体系中加入金属铅后，c（Pb2+）增大
B．往平衡体系中加入少量Sn（NO3）2固体后，c（Pb2+）变小
C．升高温度，平衡体系中c（Pb2+）增大，说明该反应△H＞0
D．25℃时，该反应的平衡常数K=2.2
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 在N2+3H2
2NH3的平衡体系中，当分离出NH3时，下列说法正确的是
[? ]
A．正反应速率增大
B．平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率大于逆反应速率
D．逆反应速率先变小后变大
参考答案：CD
本题解析：
本题难度：一般