时间:2017-03-05 14:31:09
1、选择题 已知4NH3(g)+5O2(g)?=?4NO(g)?+6H2O(l)?△H=-xkJ/mol。蒸发1mol?H2O（l）需要吸收的能量为44kJ，其它相关数据如下表
则表中z（用x、a、b、d表示）的大小为
[? ]
A．(x+4a+5b-6d-44)/4?
B．(x+12a+5b-12d-264)/4?
C．(x+4a+5b-6d-264)/4?
D．(x+12a+5b-12d-44)/4
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 2008年9月27日的下午，这是一个激动人心的时刻，“神舟七号”宇航员翟志刚走出飞船，实现了中国太空第一步。这是我国航天史上一座新的里程碑，标志着我国在攀登世界科技高峰的征程上，又迈出了具有重大历史意义的一步。
(1)钛作为一种重要的航天金属，在“神舟七号”飞船上得到广泛的应用，工业上可用钠、镁还原钛的卤化物来制备，写出镁还原四氯化钛的化学反应方程式____________________，该反应需在氩?气气氛中进行的原因是?______________________________________。
(2)“神舟七号”飞船外壳使用了一种新型陶瓷结构材料，主要成分是氮化硅，是一种超硬物质，耐磨损、耐高温。依据氮、硅的原子结构的特点，推测氮化硅的化学式为__________。
(3)“尿不湿”最早应用于航天领域，至今已大量应用于民用领域，这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。据你的推测，这种特殊物质的结构可能是________。
A．CH2=CHOOCCH3 B．CH2=CHF C．CH2=CHOH?D．CCl2=CCl2
(4)肼(N2H4)是“神舟七号”飞船助推火箭发动机的燃料，反应时以N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋8.7?kJ/mol N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0?kJ/mol
①肼(N2H4)的电子式为____________。
②写出肼跟N2O4反应的热化学方程式?___________________________________。
参考答案：(1)TiCl4＋2Mg
2MgCl2＋Ti；Mg在高温下能与空气中的氧气反应，还原钛不能实现，所以要用氩气作保护气
(2)Si3N4
(3)C
(4)①
；②N2H4(g)＋N2O4(g)==2N2(g)＋O2(g)＋2H2O(g) ΔH=－542.7?kJ/mol
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 已知：
O2(g)?=?O2+(g)+e－?△H1=?+1175.7?kJ/mol
PtF6－(g)?=PtF6(g)+e－?△H2=?+771.1?kJ/mol
O2+(g)+PtF6－(g)?=O2PtF6(s)?△H3=?-482.2?kJ/mol
则反应O2(g)+PtF6(g)?=?O2PtF6(s)的△H是
[? ]
A．77.6?kJ?
B．-77.6?kJ/mol?
C．+77.6kJ/mol?
D．-886.8kJ/mol
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、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
5、简答题 利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为______；
（2）某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响，实验结果如图2所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T1和T2的关系是：T1______T2（填“＞”、“＜”、“=”或“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是______（填字母标号），
③在起始体系中加入N2的物质的量为______mol时，反应后氨的百分含量最大．若容器容积为1L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K=______；
（3）N2O3是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．
①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应：2N2O3?4NO2（g）+O2△H＞0下表为反应在某温度下的部分实验数据则50s内NO2的平均生成速率为______
| V/s | 0 | 50 | 100 c（N2O3）/mol?L-1 5.00 3.52 2.48 |
参考答案：（1）17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的焓变=14（180.5kJ?mol-1×2+92.4kJ?mol-1×2-483.6×3）=226.3?kJ?mol-1，故答案为：226.3?kJ；?
（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T1到T2反应物氮气的量增加，故T1＜T2，故答案为：＜；
?②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，故答案为：c；
?③当氮气和氢气的物质的量之比为1：3达平衡状态时，氨的百分含量最大，平衡点时产物的产率最大，据图示，当平衡时氢气的物质的量为n，故加入N2的物质的量为n3，当n=3mol反应达到平衡时，H2的转化率为60%，故起始氮气浓度为1mol/l，变化的氢气浓度为1.8mol/l，变化的氮气浓度为0.6mol/l，平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l，据k=[NH3]2[H2]3?[N2]=1.221.23?0.4=2.08?（mol?L-1）-2，故答案为：n3；?2.08（mol?L-1）-2；
（3）①50s内N2O3的浓度变化量为1.48mol?L-1，故NO2的浓度变化量为2.96mol?L-1，据v=△c△t=2.96mol/l50s=0.0592mol?L-1?s-1，故答案为：0.0592mol?L-1?s-1；?
②氢氧燃料电池中，氢气做负极，发生失电子成为氢离子的反应，在熔融盐Na2CO3的作用下，电极反应为：H2+CO32-═CO2+H2O+2e-，故答案为：H2+CO32-═CO2+H2O+2e-．
本题解析：
本题难度：一般