2018届二轮复习化学反应原理综合题命题分析学案（全国通用）

2018届二轮复习化学反应原理综合题命题分析学案（全国通用）

‎【命题分析】化学反应原理综合应用题是高考Ⅱ卷必考题型之一，问题设计上往往以组合题的形式出现，题目往往围绕一个主题，由多个小题组成，各小题具有一定的独立性，以考查不同的化学反应原理知识为主，有时还兼顾基本概念、元素化合物和简单计算等知识，题目往往还借助于图像、图表、数据等表达化学信息，试题综合性强，难度较大。化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。高考一般以与生产、生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题，各小题之间又有一定的独立性。主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。‎ 年份 ‎2017‎ ‎2016‎ ‎2015‎ 考查内容 以H2S的研究为题材考查不同酸的酸性强弱比较、盖斯定律的应用、平衡转化率、化学平衡常数的计算、吸放热反应的判断、转化率影响因素 以铬的化合物为题材考查平衡转化率，平衡常数，化学平衡的移动，沉淀滴定及Ksp相关计算 以碘及其化合物为题材考查Ksp、键能、平衡常数的计算、速率、平 ‎【解题策略】‎ ‎1.四角度突破反应能量与反应原理的综合题 ‎2.反应热问题 ‎(1)从宏观角度分析：ΔH＝H1(生成物的总能量)－H2(反应物的总能量)‎ ‎(2)从微观角度分析：ΔH＝E1(反应物的键能总和)－E2(生成物的键能总和)‎ ‎(3)从活化能角度分析：ΔH＝E1(正反应活化能)－E2(逆反应活化能)‎ ‎(4)根据盖斯定律计算：‎ ‎①计算步骤：‎ ‎②计算方法：‎ ‎3.化学反应速率问题 ‎（1）外界条件对化学反应速率的影响：纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率；对于固体、液体物质，由于压强改变对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响；升高温度，不论吸热反应还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大；使用催化剂催化的化学反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围；“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响：恒温恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。‎ ‎3.化学平衡问题 ‎（1）外界条件对化学平衡移动的影响规律 温度的影响 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；‎ 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动 浓度的影响 增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；‎ 减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动 压强的影响 增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动；‎ 减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动 ‎（2）化学平衡计算中两组常用公式：在可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)中化学平衡常数(K)与浓度商(Q)，K＝(式中的浓度是指平衡状态的浓度，固体物质、纯液体、水溶液中进行的反应，H2O不列入平衡常数的计算表达式中；气体反应、有机反应，H2O的浓度要列入平衡常数的计算表达式中)，Q＝(式中的浓度是任意时刻的浓度)。转化率α＝。‎ ‎4.原电池与电解池问题 ‎(1)原电池中负极发生氧化反应，常出现电极材料溶解、质量减轻等现象；正极发生还原反应，常出现质量不变或增重、有气体产生等现象。‎ ‎(2)电解池中与电源负极连接的阴极材料不反应，与电源正极连接的阳极(除惰性电极外)材料发生氧化反应，可能出现电极溶解、质量减轻等现象。‎ ‎(3)Fe在原电池与电解池反应中发生氧化反应时失去2个电子生成Fe2＋。‎ ‎(4)可充电电池的放电反应是原电池反应，充电反应是电解池反应。放电过程中原电池的负极发生氧化反应，充电过程中电解池的阴极发生还原反应。‎ ‎5.电离平衡、水解平衡和溶解平衡应用中注意的问题 ‎(1)书写电离平衡、水解平衡、溶解平衡方程式时要用可逆号连接。‎ ‎(2)分析离子的存在形式时要考虑弱酸弱碱的电离和离子能否发生水解。‎ ‎(3)分析离子浓度大小时要考虑酸碱盐对水电离的影响。‎ ‎(4)利用溶度积常数分析沉淀是否能完成转化时，要考虑溶解平衡式中阴阳离子计量数与溶度积常数关系，溶度积大的其溶解度不一定大。‎ ‎6.陌生平衡图像的问题 化学理论综合题中最容易失分的是速率与平衡的陌生图像，在非选择题中的陌生图像打破了传统的速率平衡图像模式，反应体系不再局限于气相反应，引入了更多的液相反应，纵坐标和横坐标不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率等物理量，而是引入了更多的变量，如两种物质的物质的量之比、气体分压的负对数等，使得图像更新颖、信息容量更大、题目难度更大。‎ ‎【题型归类】‎ 例题1某地今年启动11项工程治理氮磷污染，以保护空气环境和饮用水源。下面是有关氮污染防治及处理方法。据此回答下列问题：‎ ‎(1)三效催化剂是最常见的汽车尾气催化剂，能同时净化汽车尾气中的CO、CxHy、NOx，其催化剂表面物质转化的关系如图A所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图B所示)确定。‎ 从最终排放的气体看，氮元素将________(填“被氧化”或“被还原”)；若NOx中，NO、NO2的体积之比为1∶1，写出生成X的化学方程式：_______________________________。‎ ‎(2)已知CO可将NO转化为N2，某研究小组在实验室研究反应条件对NO转化率的影响。‎ ‎①由图1可知CO的百分含量越高，NO转化为N2的转化率越________(填“高”或“低”)。‎ ‎②当＝1时，NO的转化率随温度的变化如图2所示，则应控制反应的最佳温度在___左右。‎ ‎(3)在催化剂存在的条件下，用H2将NO还原为N2。已知：‎ 则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是____________________。‎ ‎(4)氨气氮氧化物燃料电池可用于处理氮氧化物，防止空气污染，其装置如图所示。通入氨气的电极为______(填“正极”或“负极”)。负极的电极反应式为___________。‎ ‎【解析】(1)根据图A，NOx变为N2，N的化合价降低，被还原；根据图B，X中含有NO，因此反应方程式是BaO＋NO＋NO2＋O2===Ba(NO3)2；(2)①2CO＋2NON2＋2CO2，根据图像，随着CO百分含量增加，NO的转化率增大；②控制最佳温度，应是NO的转化率最高，根据图2，温度应是900 K；(3)断键吸 ‎【答案】(1)被还原　BaO＋NO＋NO2＋O2===Ba(NO3)2　(2)①高　②900 K　(3)2NO(g)＋2H2(g)===N2 (g)＋2H2O(g)　ΔH＝－734.7 kJ·mol－1　(4)负极　2NH3－6e－===N2＋6H＋‎ 例题2二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。‎ ‎(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示。若“重整系统”发生的反应中＝6，则FexOy的化学式为____________________。‎ ‎　　　图1‎ ‎(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1，CH3OCH3(g)＋H2O(g)===2CH3OH(g)ΔH2＝＋23.4 kJ·mol－1，则2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH3＝________kJ·mol－1。‎ ‎(3)①一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________(填代号)。‎ a．逆反应速率先增大后减小b．H2的转化率增大 c．反应物的体积分数减小d．容器中减小 ‎②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图2所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0～5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝___________________________。‎ 图2‎ ‎③上述合成二甲醚的过程中提高CO2的转化率可采取的措施有________________(回答2点)。‎ ‎(4)常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c(NH)______(填“>”“<”或“＝”)c(HCO)；反应NH＋HCO＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝__________。(已知常温下NH3·H2O的电离常数Kb＝2×10－5，H2CO3的电离常数K1＝4×10－7，K2＝4×10－11)‎ ‎(5)据报道，以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图3所示。电解时b极上生成乙烯的电极反应式为____________。‎ 图3‎ 了生成物，平衡逆向移动，c项错误；容器中减小，可能是移出了CO2，平衡逆向移动，d项错误。②T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，根据图像可知二氧化碳的转化率为60%，即消耗二氧化碳6 mol×60%＝3.6 mol，生成二甲醚1.8 mol，v(CH3OCH3)＝＝0.18 mol·L－1·min－1。(4)根据电离常数及“越弱越水解”知水解程度：NHc(HCO)；平衡常数K＝＝＝‎ ＝1.25×10－3。(5)b极上CO2得电子，结合氢离子生成乙烯和水：2CO2＋12H＋＋12e－‎ ‎===C2H4＋4H2O。‎ ‎【答案】(1)Fe3O4　(2)－130.8　(3)①b　②0.18 mol·L－1·min－1　③增大投料比、增大压强、降低温度等　(4)>　1.25×10－3　(5)2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O ‎【题型演练】‎ ‎1.CO、SO2是常见的大气污染物，应用化学原理变废为宝，意义重大。‎ ‎(1)CO与SO2用铝矾土作催化剂、475 ℃条件下反应生成CO2和硫蒸气，该反应可用于从烟道气中回收硫，反应过程中各组分的物质的量与反应时间的关系如图所示，该反应的化学方程式为___________________。‎ ‎(2)利用CO可以合成新能源物质——甲醇。其原理为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH。在压强分别为p1、p2，体积均为V L的两个容器中充入a mol CO、2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时转化率与温度、压强的关系有下表数据：‎ ‎　　　‎ ‎50 ℃‎ ‎100 ℃‎ ‎200 ℃‎ ‎300 ℃‎ ‎400 ℃‎ p1‎ ‎0.65‎ ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.32‎ ‎0.24‎ p2‎ ‎0.80‎ ‎0.70‎ ‎0.65‎ ‎0.50‎ ‎0.41‎ ‎①ΔH________0，p1________p2。(填“>”“<”或“＝”)‎ ‎②压强为p2，温度为300 ℃时，该反应的平衡常数K＝________。‎ ‎③压强为p1，温度为100 ℃时，达到平衡后，继续向其中通入0.5a mol CO、a mol H2、0.5a mol CH3OH，则平衡时CH3OH的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎④下列说法正确的是________。‎ a．当n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)＝1∶2∶1时，可逆反应达到平衡状态 b．平衡后向体积为V L的容器内继续充入He，平衡不移动 c．使用新型催化剂，可提高CO的平衡转化率 ‎(3)MnO2悬浊液、NaOH溶液都是SO2气体常用的吸收剂。‎ ‎①已知MnO2＋SO2===MnSO4，吸收SO2的装置如图所示。反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，可采取的合理措施有_________________、___________________。‎ ‎②将标准状况下4.48 L SO2气体缓缓通入100 mL 3 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后c(Na＋)＝______________________(填几种粒子浓度之和)。‎ ‎③取②中所得溶液10 mL，加水稀释成1 L，向其中加入CaCl2固体至有沉淀CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)生成，则所加CaCl2固体的质量为________mg。‎ ‎2.氨是一种重要的化工原料，工业合成氨对农业、化工和国防意义重大。回答下列有关问题：‎ ‎(1)NH3在纯氧中燃烧发生置换反应，该反应的化学方程式为_________________，若反应过程中转移0.3 mol电子，则得到标准状况下氧化产物的体积为________L。‎ ‎(2)随着机动车数量的增加，大气污染物中氮的氧化物逐渐增多。利用氨的还原性可治理氮氧化物的污染。已知下列热化学方程式：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1②4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)ΔH2＝b kJ·mol－1，则4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(l)　ΔH3＝________kJ·mol－1。(用含字母的代数式表示)‎ ‎(3)氨的水溶液的溶质为一水合氨(NH3·H2O)，一水合氨和联氨(H2N—NH2)均为重要的碱，其电离常数如下表：‎ 弱碱 NH3·H2O H2N—NH2‎ 电离常数(Kb)‎ ‎2.0×10－5‎ Kb1＝3.0×10－6‎ Kb2＝7.6×10－15‎ ‎①联氨的二级电离方程式为________________________________________。‎ ‎②常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的NH3·H2O和H2N—NH2溶液，pH较大的是_______(写化学式)。‎ ‎③常温下，0.1 mol·L－1的氯化铵溶液中c(H＋)＝________mol·L－1。‎ ‎(4)工业生产中可用天然气来制备合成氨的原料气H2，反应的化学方程式：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。某科研小组在2 L密闭容器中模拟该工业生产，一定温度下测得如下部分数据：‎ 时间/min n(CH4)/mol n(H2O)/mol n(CO)/mol n(H2)/mol ‎0‎ ‎0.40‎ ‎1.00‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎0.20‎ a c ‎0.60‎ ‎7‎ b ‎0.80‎ ‎0.20‎ d ‎10‎ ‎0.21‎ ‎0.81‎ ‎0.19‎ ‎0.64‎ ‎①前5 min，平均反应速率v(CO)＝____mol·L－1·min－1。‎ ‎②该温度下的平衡常数K＝________(保留3位小数)。‎ ‎③第7～10 min，在反应体系中充入了一定量的H2，平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，第10 min________(填“是”或“否”)达到新的平衡状态。‎ ‎3.对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。‎ I．在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下：主反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1①，副反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ/mol，已知H2和CH4的燃烧热分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1，H2O(l)=H2O(g) △H=＋44 kJ·mol-1‎ ‎（1）△H1=______kJ·mo l-1。‎ ‎（2）有利于提高CH4平衡产率的反应条件是（至少写两条）_________。工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是_____________。‎ ‎（3）T℃时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是______，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知=______时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T℃时①的平衡常数K=________。‎ II.溶于海水的CO295%以HCO3-形式存在。在海洋中，通过如下左图钙化作用实现碳自净。‎ ‎（4）写出写出钙化作用的离子方程式____________。‎ ‎（5）电解完成后，a室的pH值______（“变大”、“变小”或“几乎不变”)；其间b室发生反应的离子方程式为____________。‎ ‎3.减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。。‎ ‎（1）己知：N2 (g) +O2 (g) =2NO (g)△H=+180.5kJ·mol-1，C (s) +O2 (g) =CO2 (g)△H=-393.5 kJ·mol-1，2C (s) +O2(g) =2CO (g)△H=-221 kJ·mol-1，若某反应的平衡常数表达式为： ，请写出此反应的热化学方程式___________________。‎ ‎（2）用CH4催化还原NOx可以消除污染，若将反应CH4+2NO2=CO2+2H2O+N2设计为原电池，电池内部是掺杂氧化钇的氧化锆晶体，可以传导O2-，则电池的正极反应式为_______。‎ ‎（3）利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)己知不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是____（填序号）。‎ ‎①不同条件下反应，N点的速率最大 ‎②M点时平衡常数比N点时平衡常数大 ‎③温度低于250℃时，随温度升高乙烯的产率增大 ‎④实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率 ‎（4）在密闭容器中充入5mol CO和4mol NO，发生上述（1）中某反应，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。回答下列问题：‎ ‎①温度：T1______ T2（填“<”或“>”）。‎ ‎②某温度下，若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时，容器的体积为2L，则此时的平衡常数K=______（结果精确到两位小数）；用CO的浓度变化表示的平均反应速率V(CO)=________。‎ ‎③若在D虑对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的_______点。‎ ‎5.钒的化合物常用于制作催化剂和新型电池。回答下列问题：‎ ‎（1）金属钒可由铝热反应制得。已知25℃、101 kPa时，4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3 (s) △H1=a kJ·mol-1，4V(s) +5O2 (g)=2V2O5(s) △H2=b kJ·mol-1，则用铝热反应冶炼金属V(s)的热化学方程式为_____________________。‎ ‎（2）V2O5为橙黄至砖红色固体，无味、有毒，微溶于水，是许多有机和无机反应的催化剂。下图表示的是25℃时，部分含钒微粒的存在形式、浓度和存在的pH范围(其余可溶性微粒均未标出），图中“”表示含钒微粒的浓度，虚线表示或pH的范围尚未准确确定。‎ ‎①V2O5溶于足量2mol • L-1NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为_________________，向反应后的溶液中，滴加硫酸溶液至过量(pH<1)的过程中，开始溶液保持澄淸，滴加一段时间后，观察到有橙黄色沉淀产生，继续滴加硫酸溶液，沉淀又消失。则沉淀消失过程中发生反应的化学方程式为______。‎ ‎②上述滴加硫酸溶液的过程中，先后发生如下反应：‎ 则“X所示区域溶液中的离子”不可能是___________(填序号)；‎ A．V3O93- B．V4O103- c．V4O124-‎ ‎（3）V2O5是反应2SO2+O22SO3的催化剂。其他条件不变，加入V2O5后，该反应的速率加快的原因是_______________；恒温恒压下，加人V2O5，该反应的平衡常数________________ (填“增大”、 “减小”或“不变”)；‎ ‎（4）下图所示为可充电的全钒液流电池构造示意图，该电池中的隔膜只允许H+通过。电池放电时，负极区溶液的pH将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，电池充电时，阳极的电极反应式为___。‎ ‎6.二氧化碳是常见的温室气体，其回收利用是环保领域研究的热点课题。回答下列问题：‎ ‎（1）Li4SiO4可用于富集CO2，原理是在500℃ ，低浓度CO2与Li4SiO4接触后反应生成两种锂盐；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生，700℃时反应的化学方程式为________。‎ ‎（2）CO2加氢合成低碳烯烃的技术在节能减排等方面具有重要意义。以合成C2H4为例，该转化分为两步进行：第一步：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.3kJ·mol-1，第二步，2COg(g)＋4H2(g)=C2H4(g)+ 2H2O(g) △H=-210.5kJ·mol-1‎ ‎①CO2氢合成乙烯的热化学方程式为_________。‎ ‎②－定条件下的密闭容器中，总反应达到平衡，要提高CO2的转化率。可以采取的措施是___（填字母）。‎ A．减小压强 B．增大H2的浓度 C．加入适当催化剂 D．分离出H2O(g) ‎ ‎（3）由CO2和H2合成CH3OH 的反应如下：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H，在10L的恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2，在不同条件下发生上述反应，测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。‎ ‎①上述反应的△H______（填“> “或“<”），判断理由是______。‎ ‎②图中压强p1______（城“>”或“<”）p2。‎ ‎③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的9/10，若反应从开始到平衡所需的时间为5min，则0～5min内H2的反应速率v(H2)=_____________。‎ ‎④N点时，该反应的平衡常数K=_______（计算结果保留2位小数）。‎ ‎7.N2H4（肼）可作用制药的原料，也可作火箭的燃料。‎ ‎（1）肼能与酸反应。N2H6C12溶液呈弱酸性，在水中存在如下反应：①N2H62+＋H2ON2H5+＋H3O+平衡常数K1 ②N2H5+＋H2ON2H4＋H3O+平衡常数K2，相同温度下，K1>K2，其主要原因有两个：①电荷因素，N2H5+水解程度小于N2H62+；② ______________________；‎ ‎（2）工业上，可用次氯酸钠与氨反应制备肼，副产物对环境友好，该反应化学方程式是_____。‎ ‎（3）气态肼在催化剂作用下分解只产生两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。在 密闭容器中发生上述反应，平衡体系中肼的体积分数与温度关系如图所示。‎ ‎①P2 _____P1（填：＜、＞或＝，下同）。‎ ‎②反应I：N2H4(g)N2(g)＋4NH3(g)ΔH1；反应II：N2(g)＋3H2(g)Δ2NH3(g) ΔH2。‎ ΔH1___ΔH2，7N2H4(g)8NH3(g)＋3N2(g)＋2H2(g) ΔH，ΔH＝______（用ΔH1、ΔH2表示）。‎ ‎③向1L恒容密闭容器中充入0.1 mol N2H4，在30℃、Ni－Pt催化剂作用下发生反应N2H4(g)N2(g)＋2H2(g)，测得混合物体系中（只含N2、H2、N2H4），n(N2)＋n(H2)/n(N2H4)(用y表示)与时间的关系如图所示。‎ ‎4分钟时反应到达平衡，0～4.0 min时间内H2的平均生成速率v(H2)=____ ___。‎ ‎（4）肼还可以制备肼—碱性燃料电池，氧化产物为稳定的对环境友好的物质。该电池负极的电极反应式为______________；若以肼—氧气碱性燃料电池为电源，以NiSO4溶液为电镀液，在金属器具上镀镍，开始两极质量相等，当两极质量之差为1.174g时，燃料电池中内电路至少有_________mol OH-迁移通过阴离子交换膜。‎ ‎8.随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成，回答下列问题：‎ ‎(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g)　ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：‎ 共价键 C—O H—O N—H C—N 键能/kJ·mol－1‎ ‎351‎ ‎463‎ ‎393‎ ‎293‎ 则该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0。在一定条件下，将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：‎ ‎①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为________。‎ ‎②X轴上a点的数值比b点________(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是________________________________________________________。‎ ‎(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2，则每生成3 mol PbI2的反应中，转移电子的物质的量为__________。‎ ‎(4)常温下，PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，则Ksp(PbI2)＝_________；已知Ksp(PbCl2)＝1.6×10－5，则转化反应PbCl2(s)＋2I－(aq)PbI2(s)＋2Cl－(aq)的平衡常数K＝_____________。‎ ‎(5)分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示：‎ ‎①反应H2(g)＋I2(g)2HI(g) 的ΔH__________(填大于或小于)0。‎ ‎②将二氧化硫通入碘水中会发生反应：SO2＋I2 ＋2H2O3H＋HSO＋2I－， I2 ＋I－I， 图2中曲线a、b分别代表的微粒是________、___________(填微粒符号)；由图2 知要提高碘的还原率，除控制温度外，还可以采取的措施是________________。‎ ‎9.汽车尾气净化中的一个反应如下：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，请回答下列问题：‎ ‎(1)已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝____________kJ·mol－1。‎ ‎(2)一定温度下，向容积为1 L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态，此时n(CO)＝0.1 mol，n(NO)＝0.2 mol，n(N2)＝a mol，且平衡时混合气体压强为初始气体压强的0.8。‎ ‎①则该反应的平衡常数K＝____________。若保持温度及容器容积不变，平衡后在此基础上再向容器中充入2a mol 的N2、0.2 mol的NO，平衡将____________(填“向左”、“向右”或“不”)移动。‎ ‎②下列各种情况，可说明该反应已经达到平衡状态的是____________(填字母)。‎ A.v(CO2)生成＝v(CO)消耗 B.混合气体的密度不再改变 C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.NO、CO、N2、CO2的浓度均不再变化 E.单位时间内生成2n mol碳氧双键的同时消耗n mol N≡N ‎③在t2时刻，改变某一外界条件，正反应速率的变化曲线如图1所示：可能改变的条件是_。‎ ‎(3)有人提出可以用如图2所示的电解原理的方法消除汽车尾气，写出阳极发生的电极反应式_______________。‎ ‎(4)如果要净化汽车尾气同时提高该反应的速率和NO的转化率，采用的措施是__________。‎ A.降低温度 B.增大压强同时加催化剂 C.升高温度同时充入N2‎ D.及时将CO2和N2从反应体系中移走 ‎10.氮氧化物(NOx)种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2，研究它们的综合利用有重要意义。‎ ‎(1)NO可通过氧化还原法转化为N2，转化关系如下：NONO2N2。反应Ⅰ的化学方程式是___________________________________，反应Ⅱ的还原剂是________。‎ ‎(2)NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体，NO与C在一定条件下反应的化学方程式是_________________________________。‎ ‎(3)NO也可直接用活性铁粉转化为N2，已知：‎ N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2‎ 则6NO(g)＋4Fe(s)===2Fe2O3(s)＋3N2(g)‎ ΔH＝________(用“ΔH1”、“ΔH2”表示)。‎ ‎(4)NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5，下图是其原理示意图。‎ ‎①阳极电解液中的N2O4由NO2降温转化得到，降温的原因是_________________________。‎ ‎②阳极区生成N2O5的电极反应式是_______________________________________________。‎ ‎③阴极区得到一种可循环利用的物质，其化学式是_________。‎ 参考答案 ‎1.(1)4CO＋2SO24CO2＋S2(2)①<　<　②　③增大　④b(3)①缓慢通入SO2　控制合适的温度②1.5[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]　③3.441‎ ‎2.(1)4NH3＋3O22N2＋6H2O　1.12(2)(b－4a)(3)①N2H＋H2ON2H＋OH－　②NH3·H2O　③7.1×10－6(4)①0.02　②0.068　③逆向　否 ‎3. -164.0 降低温度，增大压强 催化剂 b 4 100 2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O 几乎不变 H++ HCO3-= CO2↑+H2O ‎4.2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△ H=-746.5kJ/mol 2NO2 + 8e- =N2 + 4O2- ①③④ > 0.022 0.1 mol/（L•min） A ‎5.10Al(s)+3V2O5(s)═5Al2O3(s)+6V(s) ΔH=(2.5a－l.5b)kJ·mol-1V2O5+6OH-═2VO43-+3H2OV2O5+H2SO4═(VO2)2SO4+H2Ob加入V2O5后，反应路径发生改变，反应的活化能降低，反应速率加快不变增大VO2+-e-+H2O═VO2++2H+‎ ‎6.Li2CO3+Li2SiO3CO2↑+Li4SiO4 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=-127.9kJ/mol BD < CH3OH的物质的量随温度的升高而减少，故正反应为放热反应 > 1.125×10-2mol/(L·min) 1.04‎ ‎7.第一步水解生成H3O+对第二步水解有抑制作用 2 NH3+NaClO=N2H4+NaCl+ H2O ＜ ＞ 7△H1 +4△H2 0.025mol·L-1·min-1 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O 0.02‎ ‎9.(1)－746.5(2)①270　向右　②CD　③增大反应物浓度或增大压强(3)CO－2e－＋4OH－===CO＋2H2O(4)B ‎10.(1)2NO＋O2===2NO2　CO(NH2)2(2)2NO＋C===N2＋CO2(3)ΔH2－3ΔH1(4)①2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0，在其他条件不变时，降温平衡右移，有利于NO2转化为N2O4　②N2O4－2e－＋2HNO3===2N2O5＋2H＋　③N2O4‎