化學反應原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
（1）合成氨用的氫氣有多種制取方法：請你寫出用C制備水煤氣的化學反應方程式    。還可以由天然氣或重油制取氫氣：CH4＋H2O(g) 高溫催化劑CO＋3H2；比較以上兩種方法轉(zhuǎn)移6mol電子時，C和CH4的質(zhì)量之比是        。
（2）工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3（g）與CO2（g）經(jīng)過兩步反應生成尿素，兩步反應的能量變化示意圖如下：

則NH3（g）與CO2（g）反應生成尿素的熱化學方程式為                  。
（3）已知反應Fe（s）+CO2（g）＝FeO（s）+CO（g） △H＝akJ/mol。測得在不同溫度下，該反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下：

①該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=     ，a    0（填“>”、“<”或“：”）。在500℃2L密閉容器中進行反應，F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol，則5min后達到平街時CO2的轉(zhuǎn)化率為   ，生成CO的平均速率v（CO）為    。
②700℃反應達到平衡后，要使該平衡向右移動，其他條件不變時，可以采取的措施有   （填字母）。
A．縮小反應器容積B．增加Fe的物質(zhì)的量
C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑
（15分，最后一問1分，其余每空2分）（1）C＋H2O(g) CO＋H2；9:4
（2）2NH3（g）+CO2（g）＝H2O（l）+CO(NH2)2（s） △H＝－134kJ/mol
（3）①；＞；50%；0.2mol/(L·min) ②C

試題分析：（1）高溫下碳和水蒸氣反應生成氫氣和CO，反應的化學方程式是C＋H2O(g) CO＋H2；反應中碳的化合價從0價升高到＋2價，轉(zhuǎn)移2個電子。因此轉(zhuǎn)移6mol電子時，消耗碳單質(zhì)的質(zhì)量是：12g/mol×3mol＝36g。在反應CH4＋H2O(g) 高溫催化劑CO＋3H2中碳的化合價從－4價升高到＋2價，轉(zhuǎn)移6個電子。因此轉(zhuǎn)移6mol電子時消耗甲烷的質(zhì)量是16g，所以以上兩種方法轉(zhuǎn)移6mol電子時，C和CH4的質(zhì)量之比是36:16＝9:4。
（2）根據(jù)圖像可知，第一步反應中反應物的總能量高于生成物的總能量，因此是放熱反應，反應的熱化學方程式是2NH3（g）+CO2（g）＝H2NCOONH4（l，氨基甲酸銨）  △H1＝－272KJ/mol；第二步反應中，反應物的總能量低于生成物的總能量，因此反應是吸熱反應，反應的化學方程式是H2NCOONH4（l）＝H2O（l）+ CO(NH2)2（s） △H2＝＋138KJ/mol。根據(jù)蓋斯定律可知，兩個過程相加即得到NH3（g）與CO2（g）反應生成尿素的熱化學方程式，即為2NH3（g）+CO2（g）＝H2O（l）+ CO(NH2)2（s）  △H＝－272KJ/mol＋138KJ/mol＝－134kJ/mol。
（3）①化學平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應Fe（s）+CO2（g）＝FeO（s）+CO（g）可知，該反應的平衡常數(shù)K＝。由表中數(shù)據(jù)可知，對于反應①，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動。由于升高溫度平衡向吸熱反應方向進行，故a＞0。令平衡時參加反應的二氧化碳的物質(zhì)的量濃度為xmol，則：
Fe（s）+CO2（g）＝FeO（s）+CO（g）
起始濃度（mol/L）         2                  0
轉(zhuǎn)化量（mol/L）           x                  x
平衡量（mol/L）         2－x                 x
所以根據(jù)平衡常數(shù)的表達式可知＝1，解得x＝1，所以二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為×100%＝50%。其中CO表示的平均速率v（CO）＝＝0.2mol/（L?min）。
②A、反應前后體積不變，縮小反應器容積，壓強增大，化學平衡不移動，故A錯誤；
B、鐵是固體，增加Fe的物質(zhì)的量，不會引起化學平衡的移動，故B錯誤；
C、正方應是吸熱反應，升高溫度到900℃，化學平衡正向移動，故C正確；
D、催化劑只能改變反應速率，不能改變平衡狀態(tài)，所以使用合適的催化劑，不會引起化學平衡的移動，故D錯誤，答案選C。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（1）已知紅磷比白磷穩(wěn)定，又知：4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1；
4P（紅磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，則ΔH1和ΔH2的關(guān)系是△H1    △H2（填“＞”、“＜”
或“＝”）。
（2）已知H2（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，寫出由CO2
和H2生成液態(tài)甲醇和液態(tài)水的熱化學方程式                                             。
（3）已知一定溫度下，下列反應的平衡常數(shù)：SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) K1,CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g) K2。則相同溫度下反應SO2(g)+CO2(g) SO3(g)+CO(g)的平衡常數(shù)為          。
（用K1、K2表示）

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

氨是一種重要的化工產(chǎn)品，是氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料，也是一種常用的制冷劑。
(1) 實驗室制備氨氣的化學反應方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應的能量與反應過程相關(guān)圖（未使用催化劑）；圖D是合成気反應在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時，某一反應條件的改變對反應的影響圖。

下列說法正確的是_______。
A．ΔH＝－92.4kJ/mol
B．使用催化劑會使E1的數(shù)值增大
C．為了提高轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)中反應的濃度越低越好
D．圖II是不同壓強下反應體系中氨的物質(zhì)的量與反應時間關(guān)系圖，且PA<PB
E.圖II是不同溫度下反應體系中氨的物質(zhì)的量與反應時間關(guān)系圖，且TA>TB；
F.該反應的平銜常數(shù)KA<KB
G.在曲線A條件下，反應從開始到平衡，消耗N2的平均速率為mol/(L·min)
(3) —定溫度下，向一個容積為2 L的密閉容器中通入2 mol N2和7 mol H2，達到平衡時測得容器的壓強為起始時的倍，則此溫度下的平衡常數(shù)為_______。在同一溫度，同一容器中，將起始物質(zhì)改為amol N2  b molH2   c mol NH3 (a,b,c均不為零）欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同，則a,b,c滿足的關(guān)系為_____________(用含a,b,c的表達式表示），且欲使反應在起始時向逆反應方向進行，c的取值范圍是_______
(4)已知H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ/mol，試寫出表示NH3(g)燃燒熱的熱化學反應方程式_____。以氨氣為燃料可以設(shè)計制氨燃料電池（電極材料均為惰性電極,KOH溶液作電解質(zhì)溶液）該電池負極電極反應式為_______經(jīng)測定，該電作過程中每放出1molN2實際提供460kJ的電能，則該燃料電池的實際效率為_____(燃料電池的實標效率是指電池實際提供的電能占燃料電池反應所能釋放出的全部能量的百分數(shù))

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：計算題

研究碳及其化合物的綜合利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）高溫時，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時反應的化學方程式是 _____；
②由MgO可制成“鎂——次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖1，該電池正極的電極反應式為_________；

（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學方程式為：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) △H＝QkJ/mol
①該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝_______。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1:3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應，反應相同時間后測得甲醇的體積分數(shù)( CH3OH)與反應溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述反應的Q_____0（填“＞”“＜”或“＝”）；
③在其中兩個容器中，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示，曲線I、II對應的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K1_________K11（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）用H2或CO催化還原NO可以達到消除污染的目的。
已知：2NO(g)＝N2(g)＋O2(g) △H＝－180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) △H＝+571.6kJ/mol
則H2(g)與NO(g)反應生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式是________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：問答題

氮可以形成多種化合物，如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
（1）已知：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)            △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)            △H="-571.6" kJ·mol-1
則①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)     △H=     kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自發(fā)進行的原因是   。
③用次氯酸鈉氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，該反應的化學方程式是   。
（2）采礦廢液中的CN-可用H2O2處理。已知：H2SO4=H++ HSO4-   HSO4-H++ SO42-
用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液，在陽極上生成S2O82-，S2O82-水解可以得到H2O2。寫出陽極上的電極反應式   。
（3）氧化鎂處理含的廢水會發(fā)生如下反應：
MgO+H2OMg(OH)2        Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①溫度對氮處理率的影響如圖所示。在25℃前，升高溫度氮去除率增大的原因是   。

②剩余的氧化鎂，不會對廢水形成二次污染，理由是   。
（4）滴定法測廢水中的氨氮含量（氨氮以游離氨或銨鹽形式存在于水中）步驟如下：①取10 mL廢水水樣于蒸餾燒瓶中，再加蒸餾水至總體積為175 mL②先將水樣調(diào)至中性，再加入氧化鎂使水樣呈微堿性，加熱③用25 mL硼酸吸收蒸餾出的氨[2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O]④將吸收液移至錐形瓶中，加入2滴指示劑，用c mol·L-1的硫酸滴定至終點[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3]，記錄消耗的體積V mL。則水樣中氮的含量是   mg·L-1（用含c、V的表達式表示）。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應為：
Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g） △H= －28．5 kJ·（mol－1
（1）已知：C（石墨）+CO2（g）2CO（g） △H=" +" 172．5 kJ·mol－1
則反應：Fe2O3（S） +3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g） △H=        kJ·mol－1
（2）冶煉鐵反應  Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g） △H=－28．5 kJ·mol－1的平衡常數(shù)表達式K=          ，溫度降低后，K值          ．（填“增大”、“不變”或“減小”）。
（3）在ToC時,該反應的平衡常數(shù)K=27,在1L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應經(jīng)過一段時間后達到平衡.
 
Fe2 O3
CO
Fe
CO2
甲容器
1．0 mol
1．0 mol
1．0 mol
1．0 mol
乙容器
1．0 mol
2．0 mol
1．0 mol
1．0 mol
 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
②下列說法正確的是      （填字母）。
a．乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于甲容器
b．甲、乙容器中，CO2的平衡濃度之比為2：3
c．當容器內(nèi)氣體壓強保持不變時，標志反應達到平衡狀態(tài)
d．當容器中氣體密度保持不變時，標志反應達到平衡狀態(tài)
（4）鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關(guān)問題。
①下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕   （填編號）。

②在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖：A電極對應的金屬是     （寫元素名稱），B電極的電極反應式是       。
③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因                       。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

研究NO2．SO2．CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
（1）NO2可用水吸收，也可用NH3處理，也可用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)     △H＝－1160 kJ·mol－1
若用標準狀況下2．24L CH4還原NO2至N2整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為______（阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示），放出的熱量為______kJ。 
（2）已知：2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)  ?H=-196．6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ?H=-113．0 kJ·mol-1
（�。﹦t反應NO2(g)+SO2 (g) SO3(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol-1。
（ⅱ）一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是       。
A．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2     B．體系壓強保持不變
C．混合氣體顏色保持不變                   D． SO3和NO的體積比保持不變
（ⅲ）某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖（左）所示。
平衡狀態(tài)由A變到B時．平衡常數(shù)K(A)_______K(B)（填“＞”．“＜”或“＝”）
   
（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如上圖（右）所示。該反應?H      0（填“>”或“ <”）。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：計算題

乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應原理為：
2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol－1
已知：CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)   △H=" —41.2" kJ·mol－1
（1）以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇，其熱化學方程式如下：
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g)  △H =          。
（2）汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。
①某研究小組在實驗室以Ag– ZSM– 5為催化劑，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖。若不使用CO，溫度超過800℃，發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低，其可能的原因為        ；在n(NO)/n(C O)=1的條件下，應控制的最佳溫度在     左右。

②用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應為：C (s) +2NO2(g) N2 (g) + CO2 (g)。某研究小組向某密閉容器中加人足量的活性炭和NO，恒溫( T1℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
　     濃度/mol?L－1
時間/min
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
 
I．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求反應開始至20min以v(NO)表示的反應速率為          (保留兩位有效數(shù)字)，T1℃時該反應的平衡常數(shù)為          (保留兩位有效數(shù)字)。
II．30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是           。下圖表示CO2的逆反應速率[v逆(CO2)]隨反應時間的變化關(guān)系圖。請在圖中畫出在30min改變上述條件時，在40min時刻再次達到平衡的變化曲線。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

已知化學反應N2+3H22NH3的能量變化如圖所示，

（1）1mol N 和3mol H 生成1mol NH3（g）是      能量的過程（填“吸收”或“釋放”）。
（2）N2(g)+H2(g) NH3(g ) △H=              ；
（3）N2(g)和H2生成NH3(1)的熱化學方程式為                                   

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