2022年新高考化學(xué)專題訓(xùn)練專練44 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

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1、－ 3 2 2 － 3 2 2 － － 3 1 2 1 － － 2 1 2 2 ? ? ? ? G H g · h ? ? ? ? D E d · e D E 專練 44  化學(xué)反應(yīng)原理綜合題 1．[2021· 湖南卷]氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體，且安全、易儲(chǔ)運(yùn)，可 通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。 方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣 相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù) 化學(xué)鍵 NN H—H N—H 鍵能 E/(kJ·mol 1) 946 436.0 390.8

2、 在一定溫度下，利用催化劑將 NH 分解為 N 和 H ?；卮鹣铝袉栴}： (1)反應(yīng) 2NH (g) N (g)＋3H (g) ΔH＝________kJ·mol 1； (2) 已 知 該 反 應(yīng) 的 ΔS ＝ 198.9J·mol 1·K 1 ， 在 下 列 哪 些 溫 度 下 反 應(yīng) 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 ？ ________(填標(biāo)號(hào))； A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃ (3)某興趣小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將 0.1molNH 通入 3L 的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為 200kPa)，各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線 如圖

3、所示。 ①若保持容器容積不變，t 時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，用 H 的濃度變化表示 0～t 時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速 率 v(H )＝________mol·L 1·min 1(用含 t 的代數(shù)式表示)； ②t 時(shí)將容器容積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后 N 分壓變 化 趨 勢 的 曲 線 是 ________( 用 圖 中 a 、 b 、 c 、 d 表 示 ) ， 理 由 是 ________________________________________________________________________ __________________________

4、______________________________________________； ③在該溫度下，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) K?＝________[已知：分壓＝總壓×該組分物質(zhì)的量 p p èp??èp?? 分?jǐn)?shù)，對(duì)于反應(yīng) dD(g)＋eE(g) gG(g)＋hH(g) K?＝ ，其中 p?＝100kPa，p 、p 、 p p G H èp??èp?? p 、p 為各組分的平衡分壓]。 方法Ⅱ.氨電解法制氫氣 利用電解原理，將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。 － 1 釩催化劑 － 2 2 2 2 3 2 5 2 4 2

5、 4 2 2 2 2 2 2 2 2 3 p 2 ? ? è α′ ? 2 2 (4)電解過程中 OH 的移動(dòng)方向?yàn)開___________(填“從左往右”或“從右往左”)； (5)陽極的電極反應(yīng)式為___________________________________________________。 2．[2020· 全國卷Ⅰ]硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是 SO 的催化氧化：SO (g)＋ O (g) ――→ SO (g) ΔH＝－98kJ·mol  1  ?；卮鹣铝?/p>

6、問題： (1) 釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖 (a)所示， V O (s) 與 SO (g)反應(yīng)生成 VOSO (s) 和 V O (s)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________。 (2)當(dāng) SO (g)、O (g)和 N (g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為 7.5%、10.5%和 82%時(shí)，在 0.5MPa、 2.5MPa 和 5.0MPa 壓強(qiáng)下，SO 平衡轉(zhuǎn)化率 α 隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在 5.0MPa、550℃ 時(shí)的 α＝________，判斷的依據(jù)是_____________

7、_____________________。影響 α 的因素有 ________________。 (3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為 2m%SO (g)、m%O (g)和 q%N (g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度 t、壓強(qiáng) p 條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若 SO 轉(zhuǎn)化率為 α，則 SO 壓強(qiáng)為________，平衡常數(shù) K ＝________ (以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。 (4)研究表明，SO 催化氧化的反應(yīng)速率方程為： α v＝k －1 0.8(1－nα′) 式中：k 為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度 t 升高而增大；α 為 SO 平衡轉(zhuǎn)化率，α′為某時(shí)刻 SO 轉(zhuǎn)化率，n 為常數(shù)。

8、在 α′＝0.90 時(shí)，將一系列溫度下的 k、α 值代入上述速率方程，得到 v～ t 曲線，如圖(c)所示。 m m m x 2 x x 2 2 3 2 － 2 3 2 － － 2 2 3 x 3 2 2 2 x 2 2 2 2 2 3 x 2 3 2 2 2 2 3 x x x x 2 6 6 曲線上 v 最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該 α′下反應(yīng)的最適宜溫度 t 。tt 后，v 逐漸下降

9、。原因是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．NO (主要指 NO 和 NO )是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的 NO 是環(huán)境保護(hù) 的重要課題。 (1)用水吸收 NO 的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下： 2NO (g)＋H O(l)===HNO (aq)＋HNO (aq) ΔH＝－116.1kJ·mol 1 3HNO (aq)===HNO (aq)＋2NO(g)＋

10、H O(l) ΔH＝＋75.9kJ·mol 1 反應(yīng) 3NO (g)＋H O(l)===2HNO (aq)＋NO(g)的 ΔH＝________kJ·mol 1。 (2)用稀硝酸吸收 NO ，得到 HNO 和 HNO 的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝 酸。寫出電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式：_____________________________________________。 (3)用酸性(NH ) CO 水溶液吸收 NO ，吸收過程中存在 HNO 與(NH ) CO 生成 N 和 CO 的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________

11、________________。 (4)在有氧條件下，新型催化劑 M 能催化 NH 與 NO 反應(yīng)生成 N 。 ①NH 與 NO 生成 N 的反應(yīng)中，當(dāng)生成 1molN 時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。 ②將一定比例的 O 、NH 和 NO 的混合氣體，勻速通入裝有催化劑 M 的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝 置見圖 1)。 反應(yīng)相同時(shí)間 NO 的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖 2 所示，在 50～250℃范圍內(nèi)隨著 溫度的升高，NO 的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是__________________；當(dāng)反應(yīng) 溫度高于 380℃時(shí)，NO 的去除率迅速下降的原因可能是____

12、____________。 4．[2021· 河北卷]當(dāng)今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，因此，研發(fā)二 氧化碳利用技術(shù)、降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。 (1)大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知 25℃時(shí)，相關(guān)物 質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表： 物質(zhì) H (g) C(石墨，s) C H (l) 2 6 6 2 2 2 2 ＋ － 2 2 3 2 2 － － ＋ 2 － － 3 3 △ 3 2 3 2 2 2 3 2 2 2

13、 2 2 － － 2 2 4 － － 2 4 2 2 － ＋ 3 2 3 2 2 3 2 2 ＋ 2 2 2 燃燒熱 ΔH (kJ·mol－1)  －285.8 －393.5 －3267.5 則 25℃時(shí) H (g)和 C(石墨，s)生成 C H (l)的熱化學(xué)方程式為________________________。 (2)雨水中含有來自大氣的 CO ，溶于水中的 CO 進(jìn)一步和水反應(yīng)，發(fā)生電離： ①CO (g) CO (aq) ②CO (aq)＋H O(l) H (aq)＋HCO (aq)

14、25℃時(shí)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為 K 。 溶液中 CO 的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，比例系數(shù)為 ymol·L 1·kPa 1，當(dāng)大氣壓強(qiáng)為 pkPa，大氣中 CO (g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 x 時(shí)，溶液中 H 濃度 為________mol·L 1(寫出表達(dá)式，考慮水的電離，忽略 HCO 的電離)。 (3)105℃時(shí)，將足量的某碳酸氫鹽(MHCO )固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡： 2MHCO (s) M CO (s)＋H O(g)＋CO (g) 上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)體系的總壓為 46kPa。 保持溫度不變，開始時(shí)在體系中先通入一定量的CO (g)，再加入

15、足量 MHCO (s)，欲使平 衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于 5kPa，CO (g)的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于________kPa。 (4)我國科學(xué)家研究 Li－CO 電池，取得了重大科研成果?；卮鹣铝袉栴}： ①Li－CO 電池中，Li 為單質(zhì)鋰片，則該電池中的 CO 在________(填“正”或“負(fù)”) 極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且 CO 電還原后與鋰離 子結(jié)合形成碳酸鋰按以下 4 個(gè)步驟進(jìn)行，寫出步驟Ⅲ的離子方程式。 Ⅰ.2CO ＋2e ===C O2 Ⅱ.C O2 ===CO ＋CO2 Ⅲ.________________________ Ⅳ.CO2

16、 ＋2Li ===Li CO ②研究表明，在電解質(zhì)水溶液中，CO 氣體可被電化學(xué)還原。 Ⅰ.CO 在 堿 性 介 質(zhì) 中 電 還 原 為 正 丙 醇 (CH CH CH OH) 的 電 極 反 應(yīng) 方 程 式 為 ________________________。 Ⅱ.在電解質(zhì)水溶液中，三種不同催化劑(a、b、c)上 CO 電還原為 CO 的反應(yīng)進(jìn)程中(H 電還原為 H 的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生)，相對(duì)能量變化如圖。由此判斷，CO 電還原為 CO 從易到難 的順序?yàn)開_________(用 a、b、c 字母排序)。 5．[2020· 全國卷Ⅱ]化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。

17、氯的許多化合物既是 重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉栴}： － a － 2 2 2 2 2 4 3 2 2 2 2 1 2 (1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的 離子膜只允許________離子通過，氯氣的逸出口是__________(填標(biāo)號(hào))。 (2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù) δ[δ(X) c(X) ＝ ，X 為 HClO 或 ClO ]與 pH 的關(guān)系如圖(b)所示。HClO 的電離常數(shù) K

18、 值 c(HClO)＋c(ClO ) 為________。 (3)Cl O 為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的 HgO 和 Cl 反應(yīng)來制備，該反應(yīng) 為歧化反應(yīng) ( 氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng) ) 。上述制備 Cl O 的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (4)ClO 常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為 NaClO 、NaHSO 、NaHCO 的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到 ClO 溶液。上

19、述過程中，生成 ClO 的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成 1molClO 消耗 NaClO 的量為 ________mol ； 產(chǎn) 生 “ 氣 泡 ” 的 化 學(xué) 方 程 式 為 ________________________________________________________________________。 (5)“84 消 毒 液 ” 的 有 效 成 分 為 NaClO ， 不 可 與 酸 性 清 潔 劑 混 用 的 原 因 是 ________________________(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到 30%的 NaOH 溶液中 來制備 NaClO 溶液，若

20、NaClO 溶液中 NaOH 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1%，則生產(chǎn) 1000kg 該溶液需消耗 氯氣的質(zhì)量為________kg(保留整數(shù))。 專練 44  化學(xué)反應(yīng)原理綜合題 1．(1)＋90.8 (2)CD 0.02 (3)① ②b 容積迅速縮小至原來的一半時(shí)，N 分壓變?yōu)樵瓉淼?2 倍；其他條件不變 t 2 時(shí)，容器容積減小，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，該平衡逆向移動(dòng)，所以 N 分壓先變?yōu)樵瓉淼?2 倍，后逐漸減小 ③0.48 (4)從右往左 － － 3 2 2 － － － － － － － 1 3 2

21、 2 1 － － t min t 3 2 2 2 2 2 1 3 · 2 2 2 × 3 2 － 3 2 － － 3 2 2 － 2 5 2 4 2 4 2 1 ? ? è 100－mα ? m m 2 5 2 4 2 4 2 5 2 4 2 4 2 4 3 4 1 － － 2 4 3 2 5 2 2 － 2 5 2 4 2 4 2 2 1 2

22、2 2 2 (5)2NH －6e ＋6OH ===N ＋6H O 解析：(1)ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，根據(jù)熱化學(xué)方程式以及表格中數(shù)據(jù)可 得 ΔH＝390.8kJ·mol 1×3×2－(946kJ·mol 1＋436.0kJ·mol 1×3)＝＋90.8kJ·mol 1。(2)若反應(yīng) 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 ， 則 ΔG ＝ ΔH － TΔS<0 ， 代 入 數(shù) 據(jù) ， ΔG ＝ ΔH － TΔS ＝ 90.8×103J·mol 1 － T×198.9J·mol 1·K 1 <0，則 T>456.5K，轉(zhuǎn)化成攝氏溫度，則 T>183.5℃，故選 C、D。(3

23、)①設(shè) 0～t 時(shí)間內(nèi)生成的氮?dú)鉃?xmol，列“三段式”： 2NH N ＋3H 起始量/mol0.100 變化量/mol2xx3x 平衡量/mol0.1－2xx3x 由題圖可知 t 時(shí)，氨氣和氫氣的平衡分壓相等，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以 0.02×3mol 3L 0.02 n(NH )＝n(H )，則 3x＝0.1－2x，解得 x＝0.02，所以 v(H )＝ ＝ mol·L 1·min 1。 1 1 ②t 時(shí)將容器容積迅速縮小至原來的一半，N 分壓變?yōu)樵瓉淼?2 倍；其他條件不變時(shí)，容器 容積減小，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即該平衡逆向移動(dòng)

24、，所以 N 分壓先 變?yōu)樵瓉淼?2 倍，后逐漸減小，故選 b。③由題圖可知，t 時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，且 p(NH ) ép(H2)ù3p(N2) ? p? ? p? ＝ p(H ) ＝ 1.2×100kPa ， p(N ) ＝ 0.4×100kPa ， 則 K ? ＝ ＝ ép(NH3)ù ? p? ? ? è 1.2×100kPa? 0.4×100kPa 100kPa ? 100kPa ＝0.48。(4)根據(jù)反應(yīng)物以及兩極產(chǎn)物，可以看出產(chǎn)生氫氣的一極 ?1.2×100kPa? è 100kPa ? 氫元素的化合價(jià)變化為＋ 1→0 ，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為陰極

25、，產(chǎn)生氮?dú)獾囊粯O氮元素的化合價(jià) 變化為－ 3→0，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)為陽極。電解池中，陰離子向陽極移動(dòng)，所以電解過程中 OH 的移動(dòng)方向?yàn)閺挠彝蟆?5)陽極上 NH 變?yōu)?N ，溶液環(huán)境為堿性，所以陽極的電極反應(yīng) 式為 2NH －6e ＋6OH ===N ＋6H O。 2．(1)2V O (s)＋2SO (g)===2VOSO (s)＋V O (s) ΔH＝－351kJ·mol 1 (2)0.975 該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α 提高。5.0MPa>2.5MPa＝p ，所以 p ＝ 5.0MPa 溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的起始濃度(組成) 2mα (3) p 100－mα α

26、 m (1－α)1.5 p 0.5 (4)升高溫度，k 增大使 v 逐漸提高，但 α 降低使 v 逐漸下降。tt 后，k 增大對(duì) v 的提高小于 α 引起的降低 解析：(1)V O 和 SO 反應(yīng)生成 VOSO 和 V O 的化學(xué)方程式為 2V O ＋2SO ===2VOSO ＋V O 。由題圖(a)可得以下兩個(gè)熱化學(xué)方程式：①V O (s)＋2SO (g)===2VOSO (s) ΔH ＝－ 399kJ·mol 1，②V O (s)＋SO (g)===V O (s)＋SO (g) ΔH ＝－24kJ·mol 1，將①

27、－2×②可得： 2V O (s)＋2SO (g)===2VOSO (s)＋V O (s) ΔH＝－351kJ·mol 1。 (2)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，SO 的平衡轉(zhuǎn)化 率變大，故在相同溫度下，壓強(qiáng)越大，SO 的平衡轉(zhuǎn)化率越高，則 p ＝5.0MPa，由題圖可知 在 550℃、5.0MPa 時(shí)，α＝0.975；由該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)可知，影響 α 的因素有壓強(qiáng)、溫度和反應(yīng)物的起始濃度等。 (3)設(shè)充入氣體的總物質(zhì)的量為 100mol，則 SO 為 2mmol，O 為 mmol，N 為(100－3m) mol， SO 的轉(zhuǎn)化率為 α

28、，列三段式為： 1 SO (g) ＋ O (g) SO (g) 2 2 2 3 n(起始)/mol 2m m 0 n(轉(zhuǎn)化)/mol2mαmα2mα 2 2 3 p p è 100－mα ? m 2 2 2 3 ? ? è α′ ? － ＋ － 2 2 3 2 2 2 2 2 2 x 3 2 2 3 2 2 2 2 2 催 化劑 3 2 3 2 2 2 3 2 2 x x x x 催 化劑 3

29、 2 3 2 2 － 2 6 6 2 2 － 2 3 2 2 3 2 2 － 2 2 2 2 1 2 2 2 － 2 3 － － － － 2 6 6 2 6 6 － － 2 － 2 2 － ＋ － ＋ － 2 2 3 － ＋ － － △ 3 2 3 2 2 2 2 p 2 n(平衡)/mol2m－2mαm－mα2mα 故平衡時(shí)容器中的氣體的總物質(zhì)的量為(2m－2mα＋m－mα

30、＋2mα＋100－3m)mol＝(100－ 2m－2mα m－mα 2mα mα)mol。各物質(zhì)的分壓分別為 p(SO )＝ p，p(O )＝ p，p(SO )＝ p， 100－mα 100－mα 100－mα 2mα p 100－mα α 故 K ＝ ＝ 。 ?2m－2mα ??m－mα ? ? m ? ? p÷? p÷0.5 (1－α)1.5 0.5 è100－mα ?è100－mα ? (4)由反應(yīng)的速率方程可知，當(dāng) α′＝0.90 時(shí)，(1－nα′)是常數(shù)，溫度大于 t 后，溫度升 1 高，k 增大，而 v 逐漸下降，原因是 SO (g)＋ O (g) SO

31、(g)是放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡 α 逆向移動(dòng)，α 減小， －1  0.8  減小，k 增大對(duì) v 的提高小于 α 引起的降低。 3．(1)－136.2 (2) HNO －2e ＋H O===3H ＋NO (3)2HNO ＋(NH ) CO===2N ↑＋CO ↑＋3H O 24 (4)① ②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使 NO 去除反應(yīng)速 7 x 率迅速增大，上升緩慢段主要是溫度升高引起 NO 去除反應(yīng)速率增大但催化劑活性下降 NH 與 O 反應(yīng)生成了 NO 解析：(1)第一個(gè)方程式編號(hào)為①，第二個(gè)方程式編號(hào)為②，應(yīng)用蓋斯定律，將

32、(①×3＋ ②)÷2 即可。 (2)根據(jù)電解原理，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為 HNO 失去電子生成 HNO 。 (3)HNO 與(NH ) CO 反應(yīng)生成 N 和 CO ，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒寫出方程式。 (4)①NH 與 NO 的反應(yīng)為 8NH ＋6NO =====7N ＋12H O，該反應(yīng)中 NH 中－3 價(jià)的 N 升至 0 價(jià)，NO 中＋4 價(jià)的 N 降至 0 價(jià)，生成 7molN 轉(zhuǎn)移 24mol 電子。 ②在 50～250℃范圍內(nèi)，NO 的去除率迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升 高共同使 NO 去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起 NO

33、 去除反應(yīng)速率增 大，溫度升高催化劑活性下降。反應(yīng)溫度高于 380℃時(shí)，NO 的去除率迅速下降的原因可能是 NH 與 O 反應(yīng)生成了 NO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NH ＋5O =====4NO＋6H O。 △ 4．(1)3H (g)＋6C(石墨，s)===C H (l) ΔH＝＋49.1kJ·mol 1 (2) K ypx (3)100.8 (4)①正 2CO 2 18OH Ⅱ.cab － ＋ CO ===2CO2 － ＋ C ②Ⅰ.3CO ＋ 18e － ＋ 13H O===CH CH CH OH ＋ 1 解析：(1)由題給燃燒熱數(shù)據(jù)可得，① H

34、 (g)＋ O (g)===H O(l) ΔH ＝－285.8kJ·mol 1， ②C( 石墨， s) ＋ O (g)===CO (g) ΔH ＝－ 393.5kJ·mol  －  1 15 ，③ C H (l) ＋ O (g)===6CO (g) ＋ 6 6 2 2 2 3H O(l) ΔH ＝－3267.5kJ·mol 1，根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式可由 3×①＋6×②－③得到， 其 ΔH＝(－285.8kJ·mol 1)×3＋(－393.5kJ·mol 1)×6 －(－3267.5kJ·mol 1)＝＋49.1kJ·mol 1， 故 H (g)與 C(石

35、墨，s)生成 C H (l)的熱化學(xué)方程式為 3H (g)＋6C(石墨，s)===C H (l) ΔH＝＋ 49.1kJ·mol 1。(2)由于溶液中 CO 的濃度與其在空氣中的分壓成正比，比例系數(shù)為 ymol·L 1·kPa 1，因此當(dāng)大氣壓強(qiáng)為 pkPa，大氣中 CO (g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 x 時(shí)，溶液中 CO (aq)濃度為 ypxmol·L 1。設(shè)溶液中 H 濃度為 amol·L 1，由反應(yīng)②CO (aq)＋H O(l)===H (aq)＋HCO (aq)， a2 可得 c(HCO )＝c(H )＝amol·L 1，c[CO (aq)]＝y(tǒng)pxmol·L 1，則 K ＝ ，解得

36、 a＝ K ypx。(3) 3 2 2 ypx 2 平衡體系總壓為 46kPa，則由 2MHCO (s) M CO (s)＋H O(g)＋CO (g)可得 p(H O)＝ p(CO )＝23kPa，K ＝23×23。若保持溫度不變，設(shè)開始先通入 CO 的壓強(qiáng)為 xkPa，平衡時(shí)水 蒸氣分壓為 5kPa 時(shí)，可列“三段式”： △ 3 2 3 2 2 p 2 2 2 2 3 － ＋ 2 2 － － 2 3 2 2 3 － 2 － － 2 2 3 2 2 2 ＋ － 2 2

37、 2 3 4 2 2 4 2 － － ＋ 2 2 － － 2 2 ＋ ＋ － － a a － 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 3 2 4 － － 2 2 2 2 2 2 2MHCO (s) M CO (s)＋H O(g)＋CO (g) 起始/kPa 0 x 轉(zhuǎn)化/kPa 5 5 平衡/kPa 5 5＋x K ＝23×23＝5×(5＋x)，解得 x＝100.8，故為使平衡時(shí)水蒸氣分壓小

38、于 5kPa，CO (g)初 始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于 100.8kPa。(4)Li－CO 電池的總反應(yīng)式為 4Li＋3CO ===2Li CO ＋C。①電池中， 鋰為負(fù)極，CO 在正極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，由電池總反應(yīng)式可得正極反應(yīng)為 3CO ＋4e ＋4Li ===2Li CO ＋C；結(jié)合步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ，可得步驟Ⅲ的離子方程式為2CO2 ＋CO ===2CO ＋ C。②Ⅰ.介質(zhì)呈堿性，應(yīng)用 OH 配平，CO 在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇，電極反應(yīng)方程式 為 3CO ＋18e ＋13H O===CH CH CH OH＋18OH 。Ⅱ.最大能疊越小，反應(yīng)越容易發(fā)生，結(jié) 合題圖(a)知 CO 電還原為 CO 從易到

39、難的順序?yàn)?cab。 5．(1)Na a (2)10 7.5 (3)2Cl ＋HgO===HgCl ＋Cl O (4)1.25 NaHCO ＋NaHSO ===CO ↑＋Na SO ＋H O (5)ClO ＋Cl ＋2H ===Cl ↑＋H O 203 解析：(1)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl －2e ===Cl ↑，Cl 從 a 口逸出；陽極室排出淡鹽水， 故 Na 透過離子膜進(jìn)入陰極室。 c(H )·c(ClO ) (2)K (HClO)＝ ，由圖(b)可知 c(HClO)＝c(ClO )時(shí)，溶液 pH＝7.5，故 K (HClO) c(HClO) ＝10 7.5。(3)Hg

40、O 與 Cl 的反應(yīng)為歧化反應(yīng)，Cl 既是氧化劑又是還原劑，汞元素與氧元素化合 價(jià)不變，故 HgO 與 Cl 反應(yīng)生成 Cl O 的同時(shí)還生成 HgCl ，依據(jù)得失電子守恒可知，生成 HgCl 與 Cl O 的物質(zhì)的量之比為 1:1。(4)由題意可知 NaClO 生成 ClO 的反應(yīng)為歧化反應(yīng)，故 ，依據(jù)得失電子守恒可得，生成 ClO 與 NaCl 的物質(zhì)的量之比為 4:1，依據(jù)氯 原子守恒可得，NaClO 與 ClO 的物質(zhì)的量之比為 5:4，每生成 1molClO 消耗 NaClO 的量為 1.25mol；ClO 易溶于水，故“氣泡”的成分只能是 CO ，NaHSO 與 NaHCO 反應(yīng)生成 Na SO 、 H O 和 CO 。(5)酸性條件下 ClO 與 Cl 可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 Cl 和 H O；設(shè)反應(yīng)前 NaOH 溶液的質(zhì)量為 akg，消耗氯氣的質(zhì)量為 xkg，則 x＋a＝1000；反應(yīng)消耗 NaOH 的質(zhì)量為(0.3a －1000×1%) kg ＝(0.3a－10)kg，由化學(xué)方程式 Cl ＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H O 可知： x 71 ＝ ，與 x＋a＝1000 聯(lián)立可求出 x≈203。 0.3a－10 80