碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要作用。
（1）真空碳熱還原一氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：
2Al2O3（s）+ 2AlCl3（g）+ 6C（s）＝6AlCl（g）+ 6CO（g）；△H＝ a kJ?mol-1
3AlCl（g）＝ 2Al（l）+ AlCl3（g）；△H＝ b kJ?mol-1
反應(yīng)Al2O3（s）+ 3C（s）＝  2Al（l）+ 3CO（g）的△H＝           kJ?mol-1
（用含a、b的代數(shù)式表示）。
（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s）+ 2NO（g）N2（g）+ CO2（g）；△H=  Q kJ?mol-1。在T1℃時，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
時間（min）
濃度（mol/L）
0
10
20
30
40
50
NO
1．00
0．68
0．50
0．50
0．60
0．60
N2
0
0．16
0．25
0．25
0．30
0．30
CO2
0
0．16
0．25
0．25
0．30
0．30
 
①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v（NO）=              ，T1℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=            
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是                （填字母編號）
a．通入一定量的NO               b．加入一定量的活性炭
c．加入合適的催化劑              d．適當(dāng)縮小容器的體積
③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，則Q         0（填“＞”或“＜”）。
④在恒容絕熱條件下，能判斷該反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是                   （填選項編號）
a．單位時間內(nèi)生成2nmol NO（g）的同時消耗nmol CO2（g）
b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c．混合氣體的密度不再發(fā)生改變
（1） (1分)
（2）① 0．032 mol/(L·min) （1分）    0．25（2分）
② a d （2分，多選錯選不給分，漏選給1分）
③ ＜（2分）
④ b c （2分，多選錯選不給分，漏選給1分）

試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Al2O3（s）+ 3C（s）＝  2Al（l）+ 3CO（g）可有方程式（1）×1/2+（2）得，因此代入相對應(yīng)焓變值，得a/2+b；（2）①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v（NO）=（1-0．68）/10=0．032 mol/(L·min)，T1℃時，在20min時各組分濃度不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達到平衡，可得平衡常數(shù)為（0．25×0．25）/0．52=0．25；②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，各組分濃度都增加，可能是縮小體積或增加NO，加入碳是固體，或加入催化劑，平衡不移動，因此選ad；③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，相對原來的2:1：1，平衡向左移動，NO的量增加，根據(jù)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，Q<0，④在恒容絕熱條件下，能判斷該反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)，a．單位時間內(nèi)生成2nmol NO（g），反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，消耗nmol CO2（g），也是向逆向進行，不能表示平衡，錯誤；b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變，因為是絕熱體系，所以當(dāng)溫度不再改變時，表示達到平衡，正確；  c．混合氣體的密度不再發(fā)生改變，體積不變，但碳是固體，當(dāng)氣體質(zhì)量不再改變時，也就是密度不變，達到平衡，正確。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學(xué)家研究的主要課題。
（1）寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式                    。
已知： ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)    ΔH＝－41kJ·mol－1
② C(s)+2H2(g)CH4(g)            ΔH＝－73kJ·mol－1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)          ΔH＝－171kJ·mol－1
（2）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為：2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下，該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如下左圖：
①在其他條件不變時，請在上圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線圖。

②某溫度下，將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達平衡時，改變壓強和溫度，平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，關(guān)于溫度和壓強的關(guān)系判斷正確的是            ；

A. P3＞P2，T3＞T2        B. P1＞P3，T1＞T3   C. P2＞P4，T4＞T2        D. P1＞P4，T2＞T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣，一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是      ；
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小
B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
D. 反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
（3）最近科學(xué)家再次提出“綠色化學(xué)”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状�。甲醇可制作燃料電池，寫出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負極反應(yīng)式__                             。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液，如果起始時盛有1000mL pH＝5的硫酸銅溶液（25℃，CuSO4足量），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，此時可觀察到的現(xiàn)象是                     ；若要使溶液恢復(fù)到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入      （填物質(zhì)名稱），其質(zhì)量約為   g。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。
真空碳熱還原－氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝b kJ·mol－1
(1)反應(yīng)Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（1）已知： C(s)+O2(g)=CO2(g)         ΔH1＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= ____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_______（填序號）。
A．每消耗1 mol CO的同時生成2molH2
B．混合氣體總物質(zhì)的量不變
C．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由圖判斷ΔH _____0。

③某溫度下，將2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達到平衡時測得c(CO)="0.25" mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率=          ，此溫度下的平衡常數(shù)K=             （保留二位有效數(shù)字）。
（3）工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池，用煤炭氣（CO、H2）作負極反應(yīng)物，空氣與CO2的混合氣體為正極反應(yīng)物，催化劑鎳作電極，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物作電解質(zhì)。負極的電極反應(yīng)式為：CO+H2－4e-+2CO32-=3CO2+H2O；則該電池的正極反應(yīng)式為                        。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

在100 g炭不完全燃燒所得氣體中CO和CO2的體積比為1∶2。已知：
C（s）＋1/2O2（g）=CO（g）       ΔH1＝－110．35 kJ/mol
CO（g）＋1/2O2 =CO2（g）       ΔH2＝－282．57 kJ/mol
則與100 g炭完全燃燒相比，損失的熱量是（  ）
A．392．93 KjB．2 489．42 kJ
C．784．92 kJD．3 274．3 kJ

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(1)(廣東)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為：4Ca5(PO4)3F(s)＋21SiO2(s)＋30C(s)===3P4(g)＋20CaSiO3(s)＋30CO(g)＋SiF4(g)　ΔH
①上述反應(yīng)中，副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下：
4Ca5(PO4)3F(s)＋3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)＋2CaSiO3(s)＋SiF4(g)　ΔH1
2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===P4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)　ΔH2
SiO2(s)＋CaO(s)===CaSiO3(s)　ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH，ΔH＝____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：
①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)   ΔH1＝＋64.39 kJ·mol－1
②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)    ΔH2＝－196.46 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)    ΔH3＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2＋和H2O的熱化學(xué)方程式為______。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（10分）工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如圖：

某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分BaSO4）對工業(yè)過程進行模擬實驗。查資
料得：
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  ΔH1 = +571．2 kJ·mol-1  ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s)  ΔH2= +226．2 kJ·mol-1  ②
（1）①制備BaCl2的工藝流程圖中氣體A用過量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為                                                  。
②常溫下，相同濃度的Na2S和NaHS溶液中，下列說法正確的是    （填字母）。
A．Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH小
B．兩溶液中含有的離子種類不同
C．兩溶液中滴入同體積同濃度的鹽酸，產(chǎn)生氣體速率相等
D．兩溶液中加入NaOH固體，c(S2-)都增大
E．NaHS溶液中：c(Na+) ＞c(HS-) ＞c(OH-) ＞c (H+)
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時，=       。 【已知：Ksp(AgBr)=5．4×10-13，Ksp(AgCl)=2．0×10-10】
（3）反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的ΔH =                     
（4）實際生產(chǎn)中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是：              （只要求答一條）。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。
（1）氫氣燃燒熱值高。實驗測得，在常溫常壓下，1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9 kJ熱量。則H2燃燒熱的化學(xué)方程式為                    。
（2）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應(yīng)的熱化方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4 kJ/mol
①當(dāng)合成氨反應(yīng)達到平衡后，改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量)，反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如下圖所示。圖中t1時引起平衡移動的條件可能是        其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是           

②溫度為T ℃時，將2 a mol H2和a mol N2放入0.5 L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得N2的轉(zhuǎn)化率為50%。則反應(yīng)的平衡常數(shù)為                       

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