时间:2017-07-27 09:24:24
1、填空题 （16分）I．一定条件下铁可以和CO2发生反应：
Fe(s)＋CO2(g)
FeO(s)＋CO(g) △H＞0。1100℃时，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
（1）8分钟内，CO的平均反应速率v(CO)=___________（结果保留3位有效数字）。
（2）1100℃时该反应的平衡常数K＝ （填数值）；该温度下，若在8分钟时CO2和CO各增加0.5mol/L，此时平衡 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）1100℃时，2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
| 容器 | 甲 | 乙 |
| 反应物投入量 | 3molFe、2molCO2 | 4molFeO、3molCO |
| CO的浓度(mol/L) | C1 | C2 |
| CO2的体积分数 | φ1 | φ2 |
| 体系压强（Pa） | P1 | P2 |
Fe3+(aq)+3OH－(aq)；ΔH=" a" kJ?mol-1 H+(aq)+OH－(aq)；ΔH="b" kJ?mol－1
FeO42－-+3H2↑
参考答案：（1）v（CO）=0.0625mol?L-1?min-1
（2）2 正
（3）B C
（4）Fe3+(aq) +3H2O(l) Fe(OH)3(aq) +3H+(aq) △H=(3b-a)kJ·mol-1
（5）随溶液pH增大，平衡H3R
H2R- + H+向右移动，所以，H3R的百分含量减小 ；H2R-
（6）装置如图：
Fe - 6e－+ 8OH－= FeO42－+ 4 H2O
本题解析：（1）
；
（2）K=
=
，该温度下，在8分钟时CO2和CO各增加0.5mol/L，此时平衡正向移动；
（3）由数据可知，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡，且为等效平衡，达到平衡时，物质的浓度、转化率不随时间的变化而变化，故BC正确；
（4）①Fe(OH)3(aq)
Fe3+(aq)+3OH－(aq) ； ΔH=" a" kJ?mol-1
②H2O(l) H+(aq)+OH－(aq) ；ΔH=" b" kJ?mol－1
=
=(3b-a)kJ/mol
所以水解的热化学方程式为 Fe3+(aq) +3H2O(l) Fe(OH)3(aq) +3H+(aq) △H=(3b-a)kJ·mol-1；
（5）溶液中H3R、H2R－、HR2－-、R3－的微粒数百分含量与pH的关系可由图可得，图中a曲线所代表的微粒数的百分含量随溶液pH的改变而变化的原因随溶液pH增大，平衡H3R
H2R- + H+向右移动，所以，H3R的百分含量减小；调节柠檬酸溶液的pH=4时，溶液显酸性，使H3RH2R- + H+被抑制，平衡逆移，这时含量最多的微粒为H2R-；
（6）由题可知反应原理为Fe+2OH－-+2H2OFeO42－-+3H2↑，那么阳极为铁，故电极反应为Fe - 6e－+ 8OH－= FeO42－+ 4 H2O，电解池的装置图为
考点：反应速率的计算，平衡常数的计算，平衡移动方向的判断，热化学方程式的书写， 溶液中微粒种类的判断
本题难度：困难
2、简答题 沼气是一种廉价的能源．农村富有秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可以产生沼气，可以用来点火做饭．
（1）已知：（C6H10O5）n+nH2O?3nCO2+3nCH4；△H＜0．请评价这个反应的实际价值与意义：______．（至少两点）
（2）煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式：______，______并指出哪一种燃料对环境的污染小？______．
（3）8g甲烷完全燃烧生成液态水时能放出445kJ的热量，写出甲烷燃烧生成液态水时的热化学反应方程式：______
（4）若建立沼气发电站，则可以实现把______转化为电能．
参考答案：（1）农村富有秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可以产生沼气，可以用来点火做饭．
故答案为：有效的利用生物质能，获得气体燃料；为农业生产提供了优良肥料；改善农村环境卫生．
（2）煤的主要成分是碳，煤燃烧过程的化学方程式：C+O2?点燃?.?CO2，沼气燃烧过程的化学方程式：CH4+2O2?点燃?.?CO2+2H2O，沼气对环境污染小．
故答案为：C+O2??点燃?.?CO2；CH4+2O2??点燃?.?CO2+2H2O；沼气对环境污染小；
（3）8g甲烷完全燃烧生成液态水时能放出445kJ的热量，8g甲烷的物质的量是0.5mol，1mol甲烷完全燃烧生成液态水时能放出890kJ的热量，故甲烷燃烧生成液态水时的热化学反应方程式：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ?moL-1，故答案为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ?moL-1；
（4）沼气中存在的是生物质能，故建立沼气发电站，则可以实现把生物质能转化为电能．
故答案为：生物质能．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质，可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时，四种物质以等物质的量反应，再依次用CS2、H2O洗涤、干燥及晶化后得到。
（1）合成FeS2离子方程式为 。
（2）用水洗涤时，如何证明S042-己除尽 。
（3）己知1.20gFeS2在O2中完全燃烧生成Fe2O3和SO2气体放出8.52kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为 。
（4）取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质)，在足量的氧气流中充分加热，最后得0.8000g红棕色固体，则该正极材料中FeS2的质量分数(写出计算过程)。
。
参考答案：
（1）Fe2+ + S2O32－+S+H2O 
FeS2↓+2H+ + SO42－
（2）取少许最后一次洗涤滤液，先用足量盐酸酸化，再向上述清液中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤干净
（3）4FeS2(s) +11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) △H=－3408kJ·mol－1
[或FeS2(s) +11/4O2(g) = 1/2Fe2O3(s) + 2SO2(g) △H=－852kJ·mol－1]
（4）解：120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200
n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160g·mol－1
n(FeS2)=0.0075mol
ω(FeS2)= 0.0075mol×120g·mol－1/1.1200g≈0.8036
本题解析：（1）由题中信息可写出四种反应物，再由元素守恒和电荷守恒写出产物，Na2S2O3中一个S显+6价，一个S显-2价，其中-2的S与单质S发生归中反应，根据得失电子守恒配出反应。（2）检验SO42－，需要先用HCl去除干扰离子，以防生成除BaSO4以外的钡盐沉淀。（3）0.01mol FeS2完全燃烧放出8.52KJ的热量。写热化学方程式要标注物质的状态，同时?H应与化学计量系数成比例。（4）由质量关系，列出120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200，由铁守恒列出n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160，联合解得FeS2的量，进而求出含量。
考点：氧化还原反应、电化学基础知识
本题难度：困难
4、填空题 甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同? ,原因是
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式: 。
参考答案：(1)吸热
(2)相同 一个化学反应的反应热仅与反应始态和终态有关,而与反应的途径无关
(3)CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ·mol-1
本题解析：(1)E1<E2,甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。
(2)反应热与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关,故反应热相同。
本题难度：一般
5、简答题 （1）1molO2与足量氢气反应产生水蒸气放热483.6kJ，若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：______．
（2）由汽油裂解得到乙烯、丙烯是重要的化工原料，请写出下列转化的方程式，并注明反应类型．
丙烯→聚丙烯______
（3）将N2、H2置于容积为2L的密闭容器中，发生反应，反应进行到4S末，测得N22mol、H21.5mol、NH32mol．则用氮气浓度的减少来表示该反应速率为______．
（4）在500ml密闭容器中，将2molA和1molB混合加热到500℃，达到平衡2A（g）+B（g）?3C（g）K=16求A转化为C的转化率为______．
（5）在密闭容器中发生下列反应：aA（g）?cC（g）+dD（g），反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，A的浓度为原平衡的2.1倍，则a______c+d（填“＞”、“=”或“＜”）．
（6）在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，反应的化学方程式为______．
参考答案：（1）1mol O2与足量氢气反应产生水蒸气放热483.6kJ，反应的热化学方程式为：①H2（g）+12O2（g）=H2O（g）△H=-483.6KJ/mol，
若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，1mol水蒸气变化为液态水放热43.992KJ，②H2O（g）=H2O（l）△H=-43.992KJ/mol，
由盖斯定律①+②得到：H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8KJ/mol，
则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8KJ/mol；
故答案为：H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8KJ/mol；
（2）丙烯加成聚合生成聚丙烯，反应的化学方程式为：
，为加成聚合反应；
故答案为：，加成聚合反应；
（3）将N2、H2置于容积为2L的密闭容器中，发生反应，反应进行到4S末，测得N2 2mol、H21.5mol、NH32mol．
N2+3H2=2NH3
起始量（mol）3 4.5 0
变化量（mol） 1 3 2
4s末（mol） 21.5 2
则用氮气浓度的减少来表示该反应的反应速率=1mol2L4s=0.125mol/L?s；
故答案为：0.125mol/L?s；
（4）在500ml密闭容器中，将2mol A和1molB混合加热到500℃，AB的浓度c（A）=4mol/L，c（B）=2mol/L，达到平衡 K=16，设A转化物质的量浓度为x
2A（g）+B （g）?3C（g）
起始量（mol/L） 4 2 0
变化量（mol/L） x 0.5x 1.5x
平衡量（mol/L） 4-x 2-0.5x 1.5x
K=(1.5x)3(4-x)2(2-0.5x)；
计算得到x=2.284mol/L；
A转化为C的转化率=2.284mol/L4mol/ L×100%=57.1%
故答案为：57.1%；
（5）反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，不考虑平衡移动，物质的浓度变为原来的2倍，题干中A的浓度为原平衡 的2.1倍，说明增大压强平衡逆向进行，aA（g）?cC（g）+dD（g），a＜c+d，故答案为：＜；
（6）达到平衡时，N的物质的量为2mol，变化6mol，M的物质的量为5mol，变化3mol，反应的方程式为2N?M，故答案为：2N?M．
本题解析：
本题难度：简单