时间:2016-12-26 18:37:26
填空题 (16分)I.合成氨的原料气H2可通过反应CO(g)＋H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/bld2m1mcn1z.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO2(g)＋H2(g)获取。
（1）T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol·L－1，则平衡时CO的转化率为 ，该温度下反应的平衡常数K值为 。
（2）保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入固定容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2
d．混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)＝1:16:6:6
II.（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有：
①4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H1
②4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) △H2
③4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H3
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式，△H1＝ 。
（2）美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液，其电池反应为4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
①写出该燃料电池的正极反应式 。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)来源:91考试网 www.91exAm.org，某铁皮上现需要镀上9.75g锌，理论上至少需要消耗标准状况的氨气 L。
III.（1）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为 (填“放热”或“吸热”)反应。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/lx1vxowgzgz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl，CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式 。
填空题 (16分)I.合成氨的原料气H2可通过反应CO(g)＋H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/bld2m1mcn1z.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO2(g)＋H2(g)获取。
（1）T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol·L－1，则平衡时CO的转化率为 ，该温度下反应的平衡常数K值为 。
（2）保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入固定容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2
d．混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)＝1:16:6:6
II.（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有：
①4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H1
②4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) △H2
③4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H3
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式，△H1＝ 。
（2）美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液，其电池反应为4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
①写出该燃料电池的正极反应式 。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)，某铁皮上现需要镀上9.75g锌，理论上至少需要消耗标准状况的氨气 L。
III.（1）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为 (填“放热”或“吸热”)反应。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/lx1vxowgzgz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl，CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式 。
本题答案：(16分)
I.（1）60%（2分）
本题解析：
试题分析：I.（1）设平衡时CO的浓度减少xmol/L，则
CO(g)＋H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/bld2m1mcn1z.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO2(g)＋H2(g)
开始（mol/L）1/5=\"0.2\" 1/5=0.2
转化（mol/L）x x x x
平衡（mol/L）0.2-x 0.2-x x x
根据题意，CO的浓度为0.08mol·L－1，则0.2-x=0.08，x=0.12，所以CO的转化率是（0.12÷0.2）×100%=60%；
平衡常数K=c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)=x2/(0.2-x)2=（0.12×0.12）÷（0.08×0.08）=2.25；
（2）a．因为该反应是气体的物质的量不变的可逆反应，则容器内压强始终不随时间改变，不能判断平衡状态，错误；b．因为容器的体积不变，则混合气体的密度始终不随时间改变，不能判断平衡状态，错误；c．单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2，符合正逆反应速率相等，是平衡状态，正确；d．混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)＝1:16:6:6时，Qc=c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)=6×6/1×16 =2.25=K，所以是平衡状态，答案选cd；
II.（1）①中无NO气体，根据盖斯定律，将②×3+③×2消去NO可得5×①，所以①中的△H1=（3△H2+2△H3）/5；
（2）①根据4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O，可知正极是氧气得到电子发生还原反应，生成氢氧根离子，所以正极的电极反应式为O2+4e－+2H2O==4OH－；
②9.75gZn的物质的量是9.75g÷65g/mol=0.15mol，则失去电子的物质的量是n(e-)=0.15mol×2=0.30mol，根据得失电子守恒，则氧气得到电子的物质的量是0.30mol，则需要氧气的体积是(0.30mol÷4)×22.4L/mol=1.68L，所以氨气的体积是1.68L×4/3=2.24L.
III．（1）由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应为放热反应；
（2）CH3MgCl易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成，该沉淀为氢氧化镁沉淀，根据元素守恒，则该气体中含C元素，为甲烷气体，同时还有氯化镁生成，则反应的化学方程式为2CH3MgCl+H2O=2CH4↑+Mg(OH)2↓+MgCl2。
考点：考查化学平衡的判断、计算，电化学反应原理的应用，化学方程式的判断与书写的知识。
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【困难】