（11分）研究燃料的燃燒和對污染氣體產(chǎn)物的無害化處理，對于防止大氣污染有重要意義。
（1）將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料：
已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= ?241．8kJ/mol 
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)  H= ?110．5kJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)制H2和CO的熱化學(xué)方程式                         。
（2）一定條件下，在密閉容器內(nèi)，SO2被氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為：2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)；
△H=?a kJ/mo1，在相同條件下要想得到2akJ熱量，加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是            
A．4mo1 SO2和2mol O2　　　　　 B．4mol SO2、2mo1 O2和2mol SO3
C．4mol SO2和4mo1 O2　　　     D．6mo1 SO2和4mo1 O2
（3）汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化：
①已知氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g)  2NO(g) H＞0
在一定溫度下的定容密閉容器中，能說明此反應(yīng)已達(dá)平衡的是          
A．壓強(qiáng)不變                   B．混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變
C．2v正(N2)＝v逆(NO)           D． N2的體積分?jǐn)?shù)不再改變
②汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g) H＞0，
簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù)                                                             。
（4）燃料CO、H2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化：CO(g)＋H2O(g)  CO2(g)＋H2(g)。在420℃時，平衡常數(shù)K=9。若反應(yīng)開始時，CO、H2O的濃度均為0．1mol/L，則CO在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率為              。

（1）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131．3kJ/mol  (3分)(方程式及下標(biāo)正確可給1分)  
（2）D  (2分)
（3）①CD    (2分)     
②該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)。根據(jù)G=H—TS, G＞0,不能實現(xiàn)。  (2分)
（4）75%  (2分)

解析試題分析：（1）已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1= ?241．8kJ/mol ；C(s)+1/2O2(g)="CO(g)" H2= ?110．5kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，用方程式2減去方程式1，可得：寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)制H2和CO的熱化學(xué)方程式（1）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131．3kJ/mol 。（2）由反應(yīng)方程式可知生成2mol的SO3時放熱a kJ，想得到2a kJ熱量，則需生成4molSO3；由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不可能完全進(jìn)行到底，所以要得到4molSO3，SO2與O2物質(zhì)的量必須要多于4mol和 2mol，故D符合，B選項中既有正反應(yīng)又有逆反應(yīng)，最終放出的熱量小于2akJ，故選D．（3）①A．由于反應(yīng)前后體積不變，故壓強(qiáng)始終不變不能做為平衡判斷依據(jù)，錯誤； B．由于反應(yīng)前后總質(zhì)量和總物質(zhì)的量都不改變，故混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變，故不能做為平衡判斷依據(jù)，錯誤；選CD。②由反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g) H＞0，可知該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)。根據(jù)G=H—TS, G＞0,不能實現(xiàn)。
（4）解：令平衡時CO的濃度變化量為xmol/L，則：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
開始（mol/L）：0．1        0．1         0        0
變化（mol/L）：c          c            c        c
平衡（mol/L）：0．1-c     0． 1-c       c        c
故=9  解得c=0．075，故一氧化碳在此條件下的平衡轉(zhuǎn)化率=75%，故答案為：75%．
考點：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計算、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用，判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（Ⅰ）甲醇燃料電池（DNFC）被認(rèn)為是21世紀(jì)電動汽車最佳候選動力源。
（1）25℃、101 kPa時，1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol，則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為:　　　　                                    　 。
（2）甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下。甲醇進(jìn)入      極（填“正”或“負(fù)”），寫出該極的電極反應(yīng)式                       。

（Ⅱ）鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極隔板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O，請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）放電時：正極的電極反應(yīng)式是                      電解液中H2SO4的濃度將變　　　 ；
（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成　　　　B電極上生成　　　     　。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上可用多種原料通過不同的反應(yīng)制得甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：

（2）工業(yè)上正在研究利用來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該反應(yīng)為：

在某溫度下，將6mol CO2和8molH2充入容積為2L的密閉容器中，8分鐘時達(dá)平衡狀態(tài)，H2的轉(zhuǎn)化率為75%。請回答：
②用CH3OH表示該反應(yīng)在0-8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=____．
②此溫度下該反應(yīng)平衡常數(shù)K=____________mol;
③若在上述平衡體系中，再充入2mol H2，反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的轉(zhuǎn)化率____________75% （填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）一氧化碳與氫氣也可以合成甲醇：
①若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行，下列說法正確的是____；
a．若混合氣體的密度不再改變，說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
b．反應(yīng)達(dá)到平衡后，通入CH3OH(g)使壓強(qiáng)增大，平衡向右移動
c．反應(yīng)達(dá)到平衡后，通入氬氣使壓強(qiáng)增大，平衡向右移動
d．反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小
e．若使用催化劑，會改變反應(yīng)的途徑，但反應(yīng)的不變
②某溫度下，在一個容積為2L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，已知此溫度下的平衡常數(shù)K=50L2/mol2，反應(yīng)到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量如下：

請比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小：（填“>”、“<”或“=”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

據(jù)報道，一定條件下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。
已知：①CH3CH2OH(l) +3 O2 (g) = 2CO2(g) +3H2O(l) △H=－1366.8 kJ/ mol
②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(l) △H=" -571.6" kJ/ mol
（1）寫出由CO2和H2 反應(yīng)合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式                                                              。
（2）堿性乙醇燃料電池易儲存，易推廣，對環(huán)境污染小，具有非常廣闊的發(fā)展前景。該燃料電池中，使用鉑作電極，KOH溶液做電解質(zhì)溶液。請寫出該燃料電池負(fù)極上的電極反應(yīng)式為                                                                 。
（3）用乙醇燃料電池電解400 mL 飽和食鹽水裝置可簡單表示如下圖：

該裝置中發(fā)生電解反應(yīng)的方程式為                                                       ；在鐵棒附近觀察到的現(xiàn)象是                                                       ；當(dāng)陰極產(chǎn)生448 mL氣體（體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得）時，停止電解，將電解后的溶液混合均勻，溶液的pH為          。（不考慮氣體的溶解及溶液體積的變化）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2SO2（g）+ O2（g） 2SO3（g） △H =" a" kJ·mol－1，反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2（g）完全轉(zhuǎn)化為1mol SO3（g）放熱99 kJ。請回答：
（1）圖中A點表示_______________________，a="__________" 。
（2） Ea的大小對該反應(yīng)的△H _______（填“有” 或“無”）影響。該反應(yīng)常用V2O5作催化劑，加入V2O5會使圖中B點_________（填“升高”、“降低”或“不變”）。
（3）已知單質(zhì)硫的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為296kJ·mol－1，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________            ____，常溫常壓下，由單質(zhì)硫和氧氣經(jīng)兩步反應(yīng)，若生成1mol SO3（g），放出的總熱量為___     ___ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ、下列實驗操作或?qū)嶒炇聦嵉拿枋稣_的是____________________
① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL；
②中和熱的測定實驗中，可用金屬絲（棒）代替環(huán)形攪拌玻璃棒；
③用熱的濃鹽酸洗滌附著有MnO2的試管；
④在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測定中，若加熱后的無水硫酸銅粉末表面發(fā)黑，則所測結(jié)晶水含量可能會偏高 ；
⑤Fe(OH)3膠體與FeCl3溶液可用過濾的方法分離；
⑥用堿式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL ；
⑦將水沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入濃硫酸中，不斷用玻璃棒攪拌以稀釋濃硫酸；
⑧用濕潤的pH試紙測量某溶液pH時，測量值一定比真實值�。�
⑨鋅和一定量稀硫酸反應(yīng)，為加快速率而不影響H2的量可向溶液中加適量Cu(NO3)2晶體。
Ⅱ、2013年初，霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)。其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式                                       
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是            （填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：①CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　△H＝－867 kJ/mol
②2NO2(g) N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
③H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：                  。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

由于催化劑可以為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，催化劑研究和尋找一直是受到重視的高科技領(lǐng)域。
（1）V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。下圖為硫酸生產(chǎn)過程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反應(yīng)過程的能量變化示意圖。

①V2O5的使用會使圖中B點         （填“升高”、“降低”）。
②一定條件下，SO2與空氣反應(yīng)tmin后，SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L和b mol/L，則SO2起始物質(zhì)的量濃度為     mol/L；生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為        mol/(L·min)。
（2）下圖是一種以銅、稀硫酸為原料生產(chǎn)藍(lán)礬的生產(chǎn)流程示意圖。

①生成CuSO4的總反應(yīng)為2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量起催化作用，使反應(yīng)按以下兩步完成：
第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋
第二步：                                   。（用離子方程式表示）
②調(diào)節(jié)溶液pH為3～4的目的是                                ，調(diào)節(jié)時加入的試劑可以為        。（選填序號）
a．NaOH溶液     b．CuO粉末     c．Cu2(OH)2CO3      d．氨水
（3）納米TiO2是優(yōu)良的光敏催化劑。工業(yè)上用鈦鐵礦制得粗TiO2；再轉(zhuǎn)化為TiCl4(l)；由TiCl4(l)制取納米TiO2的方法之一是將TiCl4氣體導(dǎo)入氫氧火焰中（700～1000℃）進(jìn)行水解。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221 kJ·mol－1
①寫出TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO的熱化學(xué)方程式：                            。
②寫出上述TiCl4(l)制取納米TiO2的化學(xué)方程式：                                         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上合成氨的熱反應(yīng)方程式如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝－92  kJ/mol
（1）若已知破壞1mol鍵、H—H鍵鍵分別需吸收的能量為946  kJ、436  kJ，則斷開1molN—H需吸收的能量為                           kJ。
（2）在恒溫恒壓的條件下，將2mol  N2和6molH2通入一容積可變的容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡后氣體的體積為反應(yīng)前的75%，則該過程釋放的能量為                   kJ，氮氣的轉(zhuǎn)化率為                       ，平衡后氨氣占混合氣體的體積分?jǐn)?shù)為                                                 。
（3）若將1mol  N2和1molH2通入兩個相同體積的密閉容器甲和乙中，甲容器保持溫度和體積不變，乙容器保持溫度和壓強(qiáng)不變，經(jīng)過一段時間后，兩容器均達(dá)到平衡狀態(tài)。
①建立平衡所需的時間：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）
②達(dá)到平衡后氨氣的體積分?jǐn)?shù)：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鐵元素是重要的金屬元素，單質(zhì)鐵在工業(yè)和生活中使用得最為廣泛。鐵還有很多重要的化合物及其化學(xué)反應(yīng)。如鐵與水反應(yīng)：3Fe(s)＋4H2O(g)＝Fe3O4(s)＋4H2(g)   △H
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_______。
(2) 已知：①3Fe(s)＋2O2(g)＝Fe3O4(s)  △H1＝－1118.4kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)  △H2＝－483.8kJ/mol
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)  △H3＝－571.8kJ/mol
則△H＝_______。
(3)在t0C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝16，在2L恒溫恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。

 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
1.5
1.0
1.0
 
①甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率為_______ (結(jié)果保留一位小數(shù))。
②下列說法正確的是_______ (填編號)
A.若容器壓強(qiáng)恒定，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.若容器內(nèi)氣體密度恒定，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的轉(zhuǎn)化率
(4)若將(3)中裝置改為恒容絕熱(不與外界交換能量)裝置，按下表充入起始物質(zhì)，起始時與平衡后的各物質(zhì)的量見表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
起始/mol
3.0
4.0
0
0
平衡/mol
m
n
p
q
 
若在達(dá)平衡后的裝置中繼續(xù)加入A、B、C三種狀況下的各物質(zhì)，見表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
A/mol
3.0
4.0
0
0
B/mol
0
0
1
4
C/mol
m
n
p
q
 
當(dāng)上述可逆反應(yīng)再一次達(dá)到平衡狀態(tài)后,上述各裝置中H2的百分含量按由大到小的順序排列的關(guān)系是
________(用A、B、C表示）。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp＝2.79×10－39，而FeCl3溶液總是顯示較強(qiáng)的酸性，若某FeCl3溶液的pH為3,則該溶液中c(Fe3+)＝________mol ? L-1 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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