開發(fā)使用清潔能源，發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：
CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) △H=+206．2 kJ·mol－1
CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g) △H=+165．0 kJ·mol－1
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使合成氨的催化劑中毒，必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2，同時可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是       。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH>0
①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則A、B、C三點(diǎn)處對應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB、KC）的大小關(guān)系為___________。(填“<”、“>”、“="”" )；

②100℃時，將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中，發(fā)生反應(yīng)，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________
a．容器內(nèi)氣體密度恒定  
b．單位時間內(nèi)消耗0．1 mol CH4同時生成0．3 mol H2
c．容器的壓強(qiáng)恒定      
d．3v正(CH4) = v逆(H2)
（3）25℃時，在20mL0．1mol/L氫氟酸中加入VmL0．1mol/LNaOH溶液，測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水電離出的c(H+)相等
B．①點(diǎn)時pH＝6，此時溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9．9×10-7mol/L
C．②點(diǎn)時，溶液中的c(F－)＝c(Na+)
D．③點(diǎn)時V＝20mL，此時溶液中c(Na+)＝0．1mol/L
（4）長期以來，一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在。1971年美國科學(xué)家用氟氣通過細(xì)冰末時獲得HFO，其結(jié)構(gòu)式為H—O—F。HFO與水反應(yīng)得到HF和化合物A，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                     。
（1） CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) △H=－41．2 kJ·mol－1      （2分）
（2）① KC = KB >KA     （2分）
② cd    （2分）
（3）BC   （2分）
（4）H2O＋HFO=HF＋H2O2 （2分）

試題分析：（1） 先對已知熱化學(xué)方程式編號為①②，觀察發(fā)現(xiàn)②-①可得，CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) △H=－41．2 kJ·mol－1；
（2）① 平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以B、C兩點(diǎn)是相同的溫度，所以KC = KB，然后A、B兩點(diǎn)相比，從A到B，甲烷的轉(zhuǎn)化率變大，說明向正向移動，化學(xué)平衡常數(shù)變大，所以KB>KA ，所以答案是KC = KB >KA；
② 該容器的體積保持不變，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變，所以容器內(nèi)氣體的密度不變，所以不能表明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故a錯誤；單位時間內(nèi)消耗0．1 mol CH4同時生成0．3 mol H2，都代表v正，所以不能表明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故b錯誤；隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量增大，容器容積不變，壓強(qiáng)增大，當(dāng)容器的壓強(qiáng)恒定時，說明到達(dá)平衡，故c正確；3v正(CH4) = v逆(H2)，物質(zhì)的正逆速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡，故d正確，所以選cd；
（3）pH＝3的HF溶液，由水電離出的c(H+)＝＝10-11mol·L－1，pH＝11的NaF溶液中，由水電離出的c(H+)＝10-14/10-11＝10-3mol·L－1，A錯；①點(diǎn)時，根據(jù)電子守恒，c(OH－)＋c(F－)＝c(Na+)＋c(H＋)，c(F－)－c(Na+)＝c(H＋)－c(OH－)＝10-6－＝9．9×10-7mol/L，B對；根據(jù)電子守恒，c(OH－)＋c(F－)＝c(Na+)＋c(H＋)，②點(diǎn)時pH=7，溶液中的c(H＋)－c(OH－)，所以c(F－)＝c(Na+)，C對；③點(diǎn)時V＝20mL，此時溶液中c(Na+)＝＝0．05mol/L，所以選BC；
（4）電負(fù)性F＞O，故H-O-F中F元素表現(xiàn)-1價，與水反應(yīng)生成HF，發(fā)生水解反應(yīng)，可推知A為H-O-O-H，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2O+HFO=HF+H2O2。
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

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol­－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)     △H3＝－867kJ·mol－1
則△H2＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源。（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應(yīng)為   C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝                    。 800℃時，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將     移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是       （填符號）。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                        。
②用化學(xué)平衡移動的原理分析，在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是               。
Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的     （填“正”或“負(fù)”），
其電極反應(yīng)式為                  。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。
化學(xué)鍵
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
鍵能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
 
請回答下列問題:
(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低(填“>”或“<”)。
SiC　　　　Si;SiCl4　　　　SiO2。 
(2)如圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子,請在立方體的頂點(diǎn)用“”表示出與之緊鄰的硅原子。

(3)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=　　　kJ/mol。 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:Ⅰ.反應(yīng)A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量。
Ⅱ.

判斷下列說法正確的是（  ）
A．反應(yīng)A的ΔH>-115.6 kJ/mol
B．?dāng)嚅_1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為32 kJ
C．H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵弱
D．由Ⅱ中的數(shù)據(jù)判斷氯元素的非金屬性比氧元素強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知下列熱化學(xué)方程式：
①C（s）+O2（g）==CO2（g）△H= —393.5kJ/mol
②CO（g）+ 1/2 O2（g）="=" CO2（g）△H= —283.0kJ/mol
③2Fe（s）+3CO（g）==Fe2O3（s）+3C（s）△H= —489.0kJ/mol
則4Fe（s）+3O2（g）==2Fe2O3（s）的反應(yīng)熱ΔH為（   ）
A．-1641.0kJ/molB．+3081kJ/mol
C．+663.5kJ/molD．-2507.0kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，
以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號)
A．升高溫度B．增加碳的用量C．加入催化劑D．用CO吸收劑除去CO
(2)已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1，則CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的焓變ΔH＝________。
(3)CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨作電極，該電池負(fù)極反應(yīng)式為__________________________________。
若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液，設(shè)有0.01 mol CH3OH完全放電，NaCl足量，且電解產(chǎn)生的Cl2全部逸出，電解前后忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后所得溶液的pH＝________。
(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。得到如下數(shù)據(jù)：
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時間/min
H2O
CO
H2
CO
 
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通過計算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應(yīng)的某一條件，反應(yīng)進(jìn)行到t min時，測得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收，反應(yīng)的離子方程式為(用一個離子方程式表示)__________________________
(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。實驗室模擬化工生產(chǎn)，分別在不同實驗條件下反應(yīng)，N2濃度隨時間變化如圖甲所示。

請回答下列問題：
①與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為________________________________。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高，其他條件相同，請在圖乙中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識,解決下列問題:

Ⅰ.已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=,寫出它所對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                  
                                                     　。 
Ⅱ.二甲醚(CH3OCH3)在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用。工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0～10.0 MPa,溫度230～280 ℃)進(jìn)行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1="-90.7" kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2="-23.5" kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH3="-41.2" kJ·mol-1
(1)寫出催化反應(yīng)室中三個反應(yīng)的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                          。
(2)在某溫度下,2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)①,起始時CO、H2的物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol,3 min后達(dá)到平衡,測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則3 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為　　　　　　　　。若同樣條件下起始時CO物質(zhì)的量為4 mol,達(dá)到平衡后CH3OH為2.4 mol,則起始時H2為　　　　mol。
(3)下列有關(guān)反應(yīng)③的說法正確的是　　　　。
A.在體積可變的密閉容器中,在反應(yīng)③達(dá)到平衡后,若加壓,則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變
B.若830 ℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K＞1.0
C.某溫度下,若向已達(dá)平衡的反應(yīng)③中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O(g),則平衡右移、平衡常數(shù)變大
(4)為了尋找合適的反應(yīng)溫度,研究者進(jìn)行了一系列實驗,每次實驗保持原料氣組成、壓強(qiáng)、反應(yīng)時間等因素不變,實驗結(jié)果如圖,

則CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律是                                        　。
其原因是                                                   　。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題：
（1）氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池．其電池反應(yīng)原理為4NH3＋3O2=2N2＋6H2O。則電解質(zhì)溶液應(yīng)該顯             （填“酸性”“中性”或“堿性”）．正極的電極反應(yīng)式為           。
（2）25℃時．將amol·L—1的氨水與0.1mol·L—1的鹽酸等體積混合。
①當(dāng)溶液中離子濃度關(guān)系滿足c(NH4+)>c(Cl-)）時．則反應(yīng)的情況可能為          。
A．鹽酸不足．氨水剩余   B．氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)    C．鹽酸過量
②當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)）時．用含“a”的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=______________.
（3）在0.5L恒容密閉容器中，一定量的N2與H2進(jìn)行反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ?H=bkJ/mol，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下：
溫度/℃
200
300
400
K
1.0
0.86
0.5
 
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式：__________，b________（填“大于”“小于”或“等于”）0
②400℃時，測得某時刻氨氣、氮?dú)�、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時，此時刻該反應(yīng)的v正（N2）_________（填“大于”“小于”或“等于”）v逆（N2）.
（4）已知：①4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ?H="-1266.8KJ/mol" ；②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)  ?H=+180.5KJ/mol，寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式：                    。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

工業(yè)上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
（1）已知CO(g)、CH3OH(l)的燃燒熱分別為283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1，則CH3OH(l)不完全燃燒生成CO(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為                       。
（2）合成甲醇的方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最為有利。為研究合成氣最合適的起始組成比n(H2):n(CO)，分別在230 ℃、250 ℃和270 ℃進(jìn)行實驗，結(jié)果如下左圖所示。其中270 ℃的實驗結(jié)果所對應(yīng)的曲線是_____（填字母）；當(dāng)曲線X、Y、Z對應(yīng)的投料比達(dá)到相同的CO平衡轉(zhuǎn)化率時，對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投較比的關(guān)系是                    。

（3）當(dāng)投料比為1∶1，溫度為230 ℃，平衡混合氣體中，CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為        （保留1位小數(shù)）；平衡時CO的轉(zhuǎn)化率           。

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