（浙江專用）2019年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第二部分 試題強(qiáng)化突破 提升訓(xùn)練29 無(wú)機(jī)化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理綜合(第30題).doc

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提升訓(xùn)練29　無(wú)機(jī)化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理綜合(第30題) 1.(2018金華十校模擬)硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的劇毒氣體,在生產(chǎn)、生活及科研中均有重要應(yīng)用。 (1)工業(yè)上采用高溫?zé)岱纸釮2S的方法制取H2,在膜反應(yīng)器中分離出H2,發(fā)生的反應(yīng)為2H2S(g)2H2(g)+S2(g)　ΔH 已知:①H2S(g)H2(g)+S(g)　ΔH1 ②2S(g)S2(g)　ΔH2 則ΔH=　　　　　　　　　(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。 (2)在容積2 L的恒容密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行H2S的分解:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。H2S的起始物質(zhì)的量均為1 mol,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得H2S的轉(zhuǎn)化率如圖1所示。曲線a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,曲線b表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率。 圖1 ①反應(yīng)2H2S (g)2H2(g)+S2(g)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)?判斷并說(shuō)理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②隨著H2S分解溫度的升高,曲線b向曲線a逐漸靠近,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③在985 ℃時(shí),該反應(yīng)經(jīng)過(guò)5 s達(dá)到平衡,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為　　　　。在圖2中畫出985 ℃時(shí),0~6 s體系中S2(g)濃度隨時(shí)間的變化曲線。 　　圖2　　　　　　　　　　　圖3 (3)工業(yè)上常用NaOH溶液吸收H2S廢氣,吸收后所得溶液進(jìn)行電解(裝置如圖3所示),在陽(yáng)極區(qū)可生成Sx2-,寫出生成Sx2-的電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.研究NOx、CO2的吸收利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。 (1)已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH (l)+H2O (l)　ΔH2 ③H2O(g)H2O(l)　ΔH3 求25 ℃、101 kPa下,2 mol CH3OH(l)完全燃燒的ΔH=　　　　　　　　　　　(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。 (2)向1 L密閉容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟?發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g) CH3OH (l)+H2O (l)　ΔH2 ①已知反應(yīng)的ΔH2<0,則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是　　　　　(填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。 ②在T℃下,CO2氣體的濃度隨時(shí)間t變化如下圖所示,則此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=　　　(用分?jǐn)?shù)表示)。在t2時(shí)將容器容積縮小為原體積的一半,t3時(shí)再次達(dá)到平衡,請(qǐng)畫出t2之后CO2氣體的濃度隨時(shí)間變化的曲線。 (3)用NH3催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。如下圖,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過(guò)兩種不同催化劑,測(cè)量逸出氣體中氮氧化物的含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物的轉(zhuǎn)化率),反應(yīng)原理為NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。以下說(shuō)法正確的是　　　(填字母)。 A.使用第②種催化劑更有利于提高NOx的平衡轉(zhuǎn)化率 B.催化劑①②分別適合于250 ℃和450 ℃左右脫氮 C.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響 D.煙氣通過(guò)催化劑的流速越快,脫氮效果會(huì)越好 (4)用電解法處理NOx是消除氮氧化物污染的新方法,其原理是將NOx在電解池中分解成無(wú)污染的N2和O2,電解質(zhì)是固體氧化物陶瓷(內(nèi)含O2-,可定向移動(dòng)),陰極的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　　　　　。 3.氮是一種重要的化學(xué)元素,與氮有關(guān)的重要物質(zhì)有氨、聯(lián)氨、尿素、丙烯腈、己二腈等,回答下列問(wèn)題: (1)已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=a kJmol-1 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=b kJmol-1 NH3(l)NH3(g)　ΔH=c kJmol-1 則反應(yīng)4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的ΔH=　　　　kJmol-1(用a、b、c表示)。 (2)丙烯腈()是一種重要的化工原料,工業(yè)上以氨、丙烯、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)的熱化學(xué)方程式如下: C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)　ΔH=-515 kJmol-1 ①對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),則上述反應(yīng)的Kp=　　　　。該反應(yīng)能自發(fā),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若其他條件不變,在恒容、溫度T1時(shí)丙烯腈的物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系的圖像如圖(a)所示。請(qǐng)補(bǔ)充完成溫度為T2[化學(xué)平衡常數(shù)K(T1)>K(T2)]時(shí)丙烯腈的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的示意圖。 (3)圖(b)為在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得的丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460 ℃,則高于460 ℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率降低,可能的原因是:①有副反應(yīng)發(fā)生,②　　　　　　　　　　　　　,③　　　　　　　　　　　　。 (4)恒容時(shí),若按丙烯、氨、空氣的體積比1∶1∶7.5投料,有利于提高C3H6轉(zhuǎn)化為C3H3N平衡轉(zhuǎn)化率的措施有　　　　。(填字母) A.使用催化劑 B.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度 C.降低反應(yīng)溫度 D.將產(chǎn)物液化,及時(shí)移走產(chǎn)物 (5)己二腈是一種重要的化工原料,是制造尼龍的中間體。工業(yè)上通過(guò)電解丙烯腈()制己二腈,H3PO4-K3PO4等作為電解質(zhì)溶液,控制pH在8.5~9.0范圍內(nèi)。寫出該電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式:　。 4.研究含氮和含硫化合物的性質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中有重要意義。 (1)制備SO3可以有如下兩種途徑: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-198 kJmol-1 SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJmol-1 若表示CO標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的ΔH為-283 kJmol-1,則1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO的能量變化示意圖中E2=　kJmol-1。 (2)鍋爐煙道氣含CO、SO2,可通過(guò)如下反應(yīng)回收硫: 2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)。某溫度下在2 L恒容密閉容器中通入2 mol SO2和一定量的CO發(fā)生反應(yīng),5 min后達(dá)到平衡,生成1 mol CO2。 其他條件不變時(shí)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖A所示,請(qǐng)解釋其原因: 　。 ②第8分鐘時(shí),保持其他條件不變,將容器體積迅速壓縮至1 L,在10分鐘時(shí)達(dá)到平衡,CO的物質(zhì)的量變化了1 mol。請(qǐng)?jiān)趫DB中畫出SO2濃度從6~11分鐘的變化曲線。 (3)已知某溫度下,H2SO3的電離常數(shù)為K1≈1.510-2,K2≈1.010-7,用NaOH溶液吸收SO2,當(dāng)溶液中HSO3-、SO32-離子濃度相等時(shí),溶液的pH約為　　　　。 (4)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)具有強(qiáng)還原性,廢水處理時(shí)可在弱酸性條件下加入亞硫酸氫鈉電解產(chǎn)生連二亞硫酸根,進(jìn)而將廢水中的HNO2還原成無(wú)害氣體排放,連二亞硫酸根氧化為原料循環(huán)電解。產(chǎn)生連二亞硫酸根的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,連二亞硫酸根與HNO2反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.氯化銨、甲醇、氧化鋁都是重要化合物。 (1)已知:Ⅰ.NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g) ΔH=+163.9 kJmol-1 Ⅱ.HCl(g)+CH3OH(g)CH3Cl(g)+H2O(g) ΔH=-31.9 kJmol-1 Ⅲ.NH4Cl(s)+CH3OH(g)NH3(g)+CH3Cl(g)+H2O(g) ①反應(yīng)Ⅲ在　　　　條件下能自發(fā)反應(yīng)(填“較高溫度”“較低溫度”或“任何溫度”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②圖1是反應(yīng)Ⅲ使用三種不同催化劑時(shí)得到的CH3Cl的產(chǎn)率與溫度關(guān)系的變化圖。 已知:催化劑用量、催化劑粒數(shù)、n(甲醇)n(氯化銨)的值、甲醇進(jìn)料速度、反應(yīng)時(shí)間等測(cè)試條件都相同。 圖1中a曲線CH3Cl產(chǎn)率先增大后減小的原因是　　　　　　　　　　　　　　。請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出其他條件都相同時(shí),在370 ℃下使用三種不同催化劑至反應(yīng)平衡時(shí),CH3Cl的產(chǎn)率與時(shí)間關(guān)系的變化曲線,并用a、b、c標(biāo)出對(duì)應(yīng)的曲線。 (2)25 ℃時(shí),在某濃度的NH4Cl溶液中滴加一定量的氨水至中性,此時(shí)測(cè)得溶液中c(Cl-)=0.36 molL-1,則混合溶液中c(NH3H2O)=　　　　　molL-1。(25 ℃時(shí),NH3H2O的Kb=1.810-5) (3)多孔Al2O3薄膜可作為催化劑載體、模板合成納米材料等用途。現(xiàn)以高純鋁片作為陽(yáng)極,不銹鋼作為陰極,一定溶度的磷酸溶液作為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解,即可初步制取多孔Al2O3膜。請(qǐng)寫出該制取過(guò)程的陽(yáng)極電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　。 6.液氨氣化后分解產(chǎn)生的氫氣可作為燃料供給氫氧燃料電池。 已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)　ΔH=92.4 kJmol-1 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJmol-1 NH3(l)NH3(g)　ΔH=23.4 kJmol-1 (1)4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的ΔH=　　　　,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)能自發(fā)進(jìn)行的條件是　　　　　(填“高溫”或“低溫”);恒溫(T1)恒容時(shí),催化分解初始濃度為c0的氨氣,得氨氣的轉(zhuǎn)化率α(NH3)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖曲線1。如果保持其他條件不變,將反應(yīng)溫度提高到T2,請(qǐng)?jiān)趫D中再添加一條催化分解初始濃度也為c0的氨氣過(guò)程中α(NH3)~t的總趨勢(shì)曲線(標(biāo)注2)。 (3)有研究表明,在溫度大于70 ℃、催化劑及堿性溶液中,可通過(guò)電解法還原氮?dú)獾玫桨睔?寫出陰極的電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)25 ℃時(shí),將a molL-1的氨水與b molL-1鹽酸等體積混合(體積變化忽略不計(jì)),反應(yīng)后溶液恰好顯中性,用a、b表示NH3H2O的電離平衡常數(shù)為　　　　　　。 7.高溫下用H2還原CuCl制備活性銅,反應(yīng)原理如下: 2Cu(s)+Cl2(g)2CuCl(s)　ΔH1=-36 kJmol-1　① H2(g)+2CuCl(s)2Cu(s)+2HCl(g)　ΔH2?、? 有關(guān)物質(zhì)的鍵能數(shù)據(jù)如下表: 物質(zhì) H2 Cl2 HCl 鍵能/(kJmol-1) 436 243 432 (1)求ΔH2=　　　　 kJmol-1。 (2)經(jīng)測(cè)定反應(yīng)②制備活性銅的反應(yīng)趨勢(shì)大,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)在某溫度下,反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài),在t1時(shí),增加壓強(qiáng)到原來(lái)的2倍(Cu的量足夠),在圖中畫出Cl2濃度的變化趨勢(shì)線。 (4)白色不溶于水的CuCl可以由電解法制得,如下圖所示: ①裝置中用的交換膜為　　　　。 A.陽(yáng)離子交換膜　　B.陰離子交換膜 C.質(zhì)子交換膜　　　D.氫氧根離子交換膜 ②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為　。 (5)已知CuCl可溶解于稀硝酸,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 　。 (6)根據(jù)已學(xué)知識(shí)寫出制取CuCl的一種方法,用化學(xué)方程式表示:　。 參考答案 提升訓(xùn)練29　無(wú)機(jī)化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理綜合 (第30題) 1.答案: (1)2ΔH1+ΔH2　(2)①吸熱反應(yīng),H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而逐漸增大?、跍囟壬?反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短　③0.044 　(3)xS2--2(x-1)e-Sx2-或[S2--2e-S↓,(x-1)S+S2-Sx2-] 解析: (1)由蓋斯定律知,①2+②得2H2S(g)2H2(g)+S2(g),則ΔH=2ΔH1+ΔH2。(2)①根據(jù)圖像,隨著溫度的升高,H2S的轉(zhuǎn)化率增大,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);②溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所用時(shí)間縮短;③列三段式如下: 　　　2H2S(g)2H2(g)+S2(g) 起始/mol 1 0 0 轉(zhuǎn)化/mol 0.4 0.4 0.2 平衡/mol 0.6 0.4 0.2 根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=c(S2)c2(H2)c2(H2S)=0.22(0.42)2(0.62)2≈0.044;S2的物質(zhì)的量隨著時(shí)間增加而增大,在5s時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)S2的濃度為0.2mol2L=0.1molL-1,即圖像為 。(3)根據(jù)圖3,電極b附近產(chǎn)生氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑,電極b為陰極,電極a為陽(yáng)極,陽(yáng)極上產(chǎn)生Sx2-,電極a的電極反應(yīng)式為xS2--2(x-1)e-Sx2-。 2.答案: (1)3ΔH1-2ΔH2+6ΔH3 (2)①低溫　②127　 (3)B (4)2NOx+4xe-N2+2xO2- 解析: (1)將已知方程式3①-2②+6③即得25℃、101kPa下,2molCH3OH(l)完全燃燒的熱化學(xué)方程式:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l),則ΔH=3ΔH1-2ΔH2+6ΔH3。 (2)①反應(yīng)②的ΔH2<0,反應(yīng)②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)　ΔS<0,要ΔH-TΔS<0,只有在低溫時(shí),此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。 ②向1L密閉容器中加入2molCO2、6molH2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l),在T℃下,CO2氣體的濃度隨時(shí)間t變化如題圖,平衡時(shí)CO2的濃度為1molL-1,H2的濃度為3molL-1,則此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1c(CO2)c3(H2)=127。在t2時(shí)將容器容積縮小為原體積的一半,t3時(shí)再次達(dá)到平衡,K=1c(CO2)c3(H2)=1c(CO2)c3(CO2)=127,得c(CO2)=1molL-1,即可畫出t2之后CO2氣體的濃度隨時(shí)間變化的曲線。 (3)使用第②種催化劑時(shí)的反應(yīng)溫度與使用第①種催化劑不同,不能說(shuō)明使用第②種催化劑更有利于提高NOx的平衡轉(zhuǎn)化率,故A錯(cuò)誤;由圖像可知兩種催化劑脫氮率最高時(shí)的溫度分別是250℃和450℃左右,催化劑①②分別適合于250℃和450℃左右脫氮,故B正確;脫氮反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率有影響,加壓平衡逆向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;煙氣通過(guò)催化劑的流速越快,與催化劑接觸時(shí)間短,脫氮效果會(huì)越差,故D錯(cuò)誤。 (4)陰極得電子,陰極的電極反應(yīng)式是2NOx+4xe-N2+2xO2-。 3.答案: (1)2a+3b+4c (2)①p(C3H3N)-p3(H2O)p(C3H6)p(NH3)p32(O2)　該反應(yīng)放出大量的熱且體系的混亂度增大 ② (3)②反應(yīng)未達(dá)到平衡,但催化劑活性降低?、?60 ℃后反應(yīng)達(dá)到平衡,升高溫度,上述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) (4)CD (5)+2H2OO2↑+2NC(CH2)4CN 4.答案: (1)359.8 (2)①正反應(yīng)放熱,溫度升高平衡逆向移動(dòng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小;溫度高于445 ℃后硫變成氣態(tài),正反應(yīng)吸熱,溫度升高平衡正向移動(dòng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大 ② (3)7 (4)2HSO3-+2H++2e-S2O42-+2H2O 3S2O42-+2HNO2+2H2O6HSO3-+N2↑ 解析: (1)由已知信息可得:①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH1=-198kJmol-1,②SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)　ΔH2=-41.8kJmol-1,③CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH3=-283kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律可知,由②+③-①12可得NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)　ΔH=(-41.8kJmol-1)+(-283kJmol-1)-(-198kJmol-1)12=-225.8kJmol-1,則E2=E1-ΔH=(134kJmol-1)-(-225.8kJmol-1)=359.8kJmol-1。 (2)①由圖示可知SO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化是先降低,當(dāng)溫度達(dá)到445℃,再升溫,轉(zhuǎn)化率反而升高,出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因是:正反應(yīng)放熱,溫度升高平衡逆向移動(dòng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小;溫度高于445℃后硫變成氣態(tài),正反應(yīng)吸熱,溫度升高平衡正向移動(dòng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。②某溫度下在2L恒容密閉容器中發(fā)生2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g),通入2molSO2和一定量的CO發(fā)生反應(yīng),5min后達(dá)到平衡,生成1molCO2,此時(shí)SO2的物質(zhì)的量為1.5mol,濃度為0.75molL-1;第8分鐘時(shí),保持其他條件不變,將容器體積迅速壓縮至1L,此時(shí)SO2的濃度為1.5molL-1,此時(shí)平衡會(huì)正向進(jìn)行,10分鐘時(shí)達(dá)到平衡,CO的物質(zhì)的量變化了1mol,SO2變化0.5mol,重新平衡時(shí)SO2的濃度為1.5mol-0.5mol1L=1molL-1,可得SO2濃度從6~11分鐘的變化曲線為 。 (3)根據(jù)反應(yīng)HSO3-SO32-+H+,平衡常數(shù)K=c(H+)c(SO32-)c(HSO3-)=1.010-7,當(dāng)HSO3-、SO32-離子濃度相等,則c(H+)=1.010-7molL-1,溶液的pH≈7。 (4)亞硫酸氫鈉電解產(chǎn)生連二亞硫酸根發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)在電解池的陰極進(jìn)行,電極反應(yīng)式為2HSO3-+2H++2e-S2O42-+2H2O;連二亞硫酸根與HNO2反應(yīng)生成無(wú)毒氣體為氮?dú)?則HNO2發(fā)生還原反應(yīng),連二亞硫酸根發(fā)生氧化反應(yīng)生成HSO3-,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3S2O42-+2HNO2+2H2O6HSO3-+N2↑。 5.答案: (1)①較高溫度　因?yàn)榉磻?yīng)Ⅲ的ΔS>0,ΔH>0　②溫度越高反應(yīng)速率越快,因此隨著溫度升高,CH3Cl的產(chǎn)率逐漸增大,410 ℃之后,隨著溫度升高,催化劑活性降低,反應(yīng)速率減小,因此CH3Cl的產(chǎn)率逐漸減小 (2)210-3　(3)2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+ 解析: (1)①反應(yīng)Ⅲ的焓變?chǔ)=+163.9kJmol-1+(-31.9kJmol-1)=+132kJmol-1,ΔH>0;反應(yīng)Ⅲ屬于熵增大的反應(yīng),ΔS>0,故反應(yīng)Ⅲ在較高溫度條件下能自發(fā)反應(yīng);②催化劑只是增大化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡不影響,故在370℃下使用三種不同催化劑至反應(yīng)平衡時(shí),CH3Cl的產(chǎn)率相同,由圖1可知,370℃下,三種催化劑反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)閏>b>a,故圖像為。 (2)氯化銨溶液中加入氨水至溶液呈中性,則c(OH-)=c(H+)=110-7molL-1,根據(jù)電荷守恒得:c(Cl-)=c(NH4+)=0.36molL-1,結(jié)合氨水的電離方程式可知:K=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=0.36110-7c(NH3H2O)=1.810-5,c(NH3H2O)=2.010-3molL-1。(3)電解池中,陽(yáng)極為活潑金屬作電極時(shí),活潑金屬放電,即Al放電生成氧化鋁,結(jié)合電解質(zhì)溶液為酸性配平。故陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+。 6.答案: (1)-1 172.4 kJmol-1　K=c2(N2)c6(H2O)c3(O2) (2)高溫 (3)N2+3H2O+6e-2NH3+6OH- (4)b10-7a-b 解析: (1)①2NH3(g)N2(g)+3H2(g)　ΔH=92.4kJmol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6kJmol-1,③NH3(l)NH3(g)　ΔH=23.4kJmol-1,由蓋斯定律:2①+3②+4③得到反應(yīng)4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的ΔH=92.4kJmol-12+(-483.6kJmol-1)3+23.4kJmol-14=-1172.4kJmol-1;根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c2(N2)c6(H2O)c3(O2)。 (2)已知2NH3(g)N2(g)+3H2(g)　ΔH=92.4kJmol-1,反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量增大,則ΔS>0,而且ΔH>0,若要使ΔH-TΔS<0,則需在較高溫度下,所以2NH3(g)N2(g)+3H2(g)能自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫;將反應(yīng)溫度提高到T2,反應(yīng)速率加快,到達(dá)平衡所用時(shí)間縮短,氨氣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),氨氣的轉(zhuǎn)化率增大,則T2溫度時(shí)分解初始濃度為c0的氨氣過(guò)程中α(NH3)~t的總趨勢(shì)曲線為 。 (3)根據(jù)題意,電解法還原氮?dú)獾玫桨睔?陰極是氮?dú)?得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣,1mol氮?dú)獾?mol電子,利用OH-平衡電荷,然后用原子守恒配平,則電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-2NH3+6OH-。 (4)將amolL-1的氨水與bmolL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液顯中性,則溶液中c(H-)=c(OH-)=110-7molL-1,根據(jù)電荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=b2molL-1,反應(yīng)前c(NH3H2O)=a2molL-1,則反應(yīng)后c(NH3H2O)=a2-b2molL-1,Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=b10-7a-b。 7.答案: (1)-149 (2)反應(yīng)②ΔH<0,ΔS>0,是自發(fā)反應(yīng) (3) (平衡線與原平衡線相平) (4)①A?、贑u+Cl--e-CuCl　 (5)6CuCl+8HNO33Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O (6)CuCl2+Cu2CuCl(其他合理答案也可) 解析: (1)由表格中數(shù)據(jù)可以求解H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=436kJmol-1+243kJmol-1-2432kJmol-1-185kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律,ΔH2=ΔH-ΔH1=-185kJmol-1-(-36kJmol-1)=-149kJmol-1。(2)由于該反應(yīng)ΔH2<0,反應(yīng)過(guò)程中氣體物質(zhì)的量增加,ΔS>0,所以反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。(3)對(duì)于反應(yīng)①,壓強(qiáng)增加到原來(lái)兩倍的瞬間,Cl2的濃度增大到原來(lái)的兩倍,隨后平衡正向移動(dòng)并最終建立新的平衡。平衡常數(shù)K=1c(Cl2),溫度不變時(shí),K為定值,因此最終Cl2的濃度與原平衡相等。 (4)由電解裝置圖可知,陽(yáng)極Cu失去電子生成CuCl,反應(yīng)原理為Cu+Cl--e-CuCl,電解過(guò)程中Cl-不斷消耗。陰極Cu沒(méi)有參加反應(yīng),溶液中H+得到電子生成H2,反應(yīng)原理為2H++e-H2↑,H+來(lái)源于水的電離,電解過(guò)程中OH-濃度不斷增大。如果采用陽(yáng)離子交換膜,Na+向陰極遷移,維持兩個(gè)裝置電荷平衡,A正確;如果采用陰離子交換膜,OH-向陽(yáng)極遷移,這樣會(huì)導(dǎo)致CuCl中混入雜質(zhì),B錯(cuò)誤;由于溶液中H+很少,質(zhì)子交換膜基本不起作用,C錯(cuò)誤;采用氫氧根離子交換膜時(shí),陰極生成的OH-進(jìn)入陽(yáng)極會(huì)導(dǎo)致CuCl中混入雜質(zhì),D錯(cuò)誤,所以①選A。(5)CuCl與稀硝酸反應(yīng)時(shí),+1價(jià)Cu被氧化得到Cu(NO3)2,HNO3被還原生成NO。(6)CuCl2被Cu還原可以得到CuCl。