（14分）研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。
已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489．0 kJ·mol－1
        ②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 = +172．5 kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為                                 。
（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(xué)方程式為：
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                                      。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比為1∶3），加入恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示，則該反應(yīng)的ΔH                       0 （填“>”、“<”或“＝”）。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ     KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。
①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為       。
當(dāng)氨碳比＝3，達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為：         。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)的方程式為            。

（1）Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28．5 kJ·mol－1
（2）①     ；②＜ ； ③>
（3）（2）2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O    40 %      ②CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O

解析試題分析：(1) ①－②×3，整理可得Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28．5 kJ/mol。（2）①化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度的冪指數(shù)的乘積與各種反應(yīng)物濃度的冪指數(shù)的乘積的比。對該反應(yīng)來說，K=。②由甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系圖示可知：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動。根據(jù)偏高移動原理：升高溫度夢幻西游平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。逆反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。所以ΔH<0。 ③曲線Ⅱ比I先達(dá)到平衡。說明溫度溫度曲線Ⅱ>I。由于溫度高，CH3OH含量低，說明化學(xué)平衡常數(shù)KⅠ>KⅡ。（3）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由CO2和NH3在一定條件下合成尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)方程式為2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。＝3，假設(shè)n(CO2)=amol,則n(NH3)=3amol。由于達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，所以反應(yīng)消耗的n(CO2)=0．6amol．，根據(jù)方程式中二者的物質(zhì)的量的關(guān)系可知反應(yīng)的NH3的物質(zhì)的量n(NH3)=1．2amol．所以氨氣的轉(zhuǎn)化率為(1．2amol．÷3amol)×100%=40%．②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，則根據(jù)題意可得：該電極反應(yīng)的方程式為CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O。
考點(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率、電化學(xué)電極式的書寫的知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

多晶硅生產(chǎn)工藝流程如下：

（1）粗硅粉碎的目的是     。分離SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法為      。
（2）900℃以上， H2與SiHCl3發(fā)生如下反應(yīng)：SiHCl3 (g)+ H2 (g)Si (s) + 3HCl (g)    ΔH ＞0，其平衡常數(shù)表達(dá)式為K =      。為提高還原時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有     。
（3）該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是      。
（4）SiCl4與上述流程中的單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，可以制得SiHCl3，其化學(xué)方程式為      。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

近年來，碳和碳的化合物在生產(chǎn)生活實際中應(yīng)用廣泛。
(1)在2升的密閉容器中，充有2mol CO與4mol 水蒸氣，在催化劑作用下進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，CO的轉(zhuǎn)化率和溫度t的關(guān)系如下表：

t(℃)
750
850
1000
CO%
0.7
2/3
0.5
 
1000℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________________。850℃時，向該容器中重新通入1mol CO、1.5mol H2O、0.5mol CO2和2molH2，此時反應(yīng)___________(填“向右進(jìn)行”、“向左進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。
(2)已知：C(s)＋O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol－1
C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) △H3=+131.3kJ·mol－1
則CO和H2O生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式為_______________________________。
(3) 目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，有關(guān)反應(yīng)為：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.0 kJ·mol－1�，F(xiàn)向體積為1 L的密閉容器中，充入
1mol CO2和3mol H2，反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝_____________；
②若改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動，則平衡常數(shù)______________(填序號)
a．可能不變    b．可能減小    c．可能增大   d．不變、減小、增大皆有可能
(4)NaHCO3的水溶液呈堿性，其原因是(用文字?jǐn)⑹?_______________________。常溫下，向100mL
0.2mol/LNaHCO3溶液中滴加amol/L的醋酸溶液，當(dāng)?shù)渭拥饺芤撼手行詴r，所用去的醋酸體積剛好也
為100mL，此時醋酸的電離常數(shù)為b， 用含b的代數(shù)式表示醋酸的濃度a=_____________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進(jìn)行：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；△H<0
（1)該反應(yīng)450℃時的平衡常數(shù)        500℃時的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2)在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0. 10molO2，半分鐘后達(dá)到平衡，測得容器中含SO30.18mol，則=         mol.L-1.min-1：若繼續(xù)通入0.20mol SO2和0.10mol O2，則平衡           移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向” 或“不”)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

(14分)工業(yè)上用硫碘開路循環(huán)聯(lián)產(chǎn)氫氣和硫酸的工藝流程如下圖所示：

回答下列問題：
（1）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。
（2）在膜反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)十I2 △H>0。若在一定條件下密閉容器中加入l mol HI(g)，  n(H2)隨時間(t)的變化如圖所示：

①該溫度下，反應(yīng)平衡常數(shù)K=_______，若升高溫度，K值將_______
(填“增大”、“減小”或“不變?’)。
②用化學(xué)平衡原理解釋使用膜反應(yīng)器及時分離出H2的目的是___________________
（3）電滲析裝置如下圖所示：

①結(jié)合電極反應(yīng)式解釋陰極區(qū)HIx轉(zhuǎn)化為HI的原理是______________________________
②該裝置中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________
（4）上述工藝流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是_________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（16分）復(fù)方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留，其主要成分H2O2。
（1）H2O2不穩(wěn)定、易分解，F(xiàn)e3＋、Cu2＋等對其分解起催化作用，為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學(xué)研究小組同學(xué)分別設(shè)計了甲、乙兩種實驗裝置。

若利用甲實驗，可通過觀察________現(xiàn)象，從而定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是________；若利用乙實驗可進(jìn)行定量分析，實驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實驗的因素均已忽略，實驗中還需要測量的數(shù)據(jù)是________。
（2）在含有表面活性劑的酸性水溶液中，以碳為電極，通直流電進(jìn)行電解可制取氫氣和過氧化氫，過氧化氫在          （填“陰極”、“陽極”）產(chǎn)生。                       
以H2O2和硼氫化合物NaBH4（B的化合價為+3價）作原料的燃料電池，可用作通信衛(wèi)星電源。其工作原理如圖所示，寫出a極上的電極反應(yīng)式：              ，正極材料采用MnO2，MnO2除了作電極材料之外還可能具有的作用為                               

（3）鍺（Ge）與碳是同主族元素，最新研究表明有機(jī)鍺具有明顯的抗腫瘤活性，鍺不與NaOH 溶液反應(yīng)，但在有H2O2存在時可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽，其化學(xué)方程式為                 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（15分）某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實驗：
【實驗原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【實驗內(nèi)容及記錄】

實驗編號
室溫下，試管中所加試劑及其用量 / mL
室溫下溶液顏色褪至無色所需時間 / min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3 mol/L
稀硫酸
0.05mol/L KMnO4溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
3
1.0
4.0
2.0
3.0
3.9
請回答：
（1）根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是                                        。
（2）利用實驗1中數(shù)據(jù)計算，若用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為：υ(KMnO4)＝         。
（3）該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2+) 隨時間變化趨勢的示意圖，如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn)，該實驗過程中n(Mn2+) 隨時間變化的趨勢應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)，并繼續(xù)進(jìn)行實驗探究。

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是                                                         。
②請你幫助該小組同學(xué)完成實驗方案，并填寫表中空白。
實驗編號
室溫下，試管中所加試劑及其用量 / mL
再向試管中加入少量固體
室溫下溶液顏色褪至無色所需時間 / min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3 mol/L
稀硫酸
0.05 mol/L KMnO4溶液
4
3.0
2.0
2.0
3.0
 
t
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是                                    。
（4）工業(yè)上可用電解K2MnO4濃溶液的方法制取KMnO4，則電解時，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為                       ；總方程式為                                           。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分） 2SO2(g)+ O2 (g)  2 SO3 (g)是生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)之一。下表是原料氣按V(SO2):V(O2):V(N2)=7:11:82投料，在1．01×105Pa時，不同溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率。

溫度/℃
400
500
600
SO2轉(zhuǎn)化率/%
99．2
93．5
73．7
（1）該反應(yīng)是______反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。
（2）400℃，1．01×105Pa時，將含10 mol SO2的原料氣通入一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，平衡時SO2的物質(zhì)的量是______mol。
（3）硫酸廠尾氣（主要成分SO2、O2和N2）中低濃度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾氣，若SO2與氨水恰好反應(yīng)得到堿性的(NH4)2SO3溶液時，則有關(guān)該溶液的下列關(guān)系正確的是______（填序號）。
a． c + c(NH3?H2O)=" 2[c()+" c()+ c(H2SO3)]
b． c()+ c(H+)=" c()+" c()+ c(OH-)
c． c()> c() > c(OH-) > c(H+)
②用 MnO2與水的懸濁液吸收上述尾氣并生產(chǎn)MnSO4。
i． 得到MnSO4的化學(xué)方程式是______。
ii．該吸收過程生成MnSO4時，溶液的pH變化趨勢如圖甲，SO2吸收率與溶液pH的關(guān)系如圖乙。

圖甲中pH變化是因為吸收中有部分SO2轉(zhuǎn)化為H2SO4，生成H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式是______；由圖乙可知pH的降低______SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化學(xué)平衡移動原理解釋其原因是______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

消除汽車尾氣是減少城市空氣污染的熱點(diǎn)研究課題。
（1）汽車內(nèi)燃機(jī)工作時發(fā)生的反應(yīng)N2(g) + O2(g)2NO(g)，生成的NO是汽車尾氣的主要污染物。T ℃時，向5L密閉容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2，在5 min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質(zhì)的量是5 mol（不考慮后續(xù)反應(yīng)）。則：
①5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率ν(NO) =                ；在T ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =                。
② 反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過程中，容器中下列各項發(fā)生變化的是       （填序號）。
a．混合氣體的密度         b．混合氣體的壓強(qiáng)
c．正反應(yīng)速率             d．單位時間內(nèi)，N2和NO的消耗量之比
（2）用H2或CO催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的。
已知：2NO(g) = N2(g) + O2(g) ?  △H =" —180.5" kJ·mol－1
2H2O(l) =2H2(g) + O2(g)    ?△H =" +571.6" kJ·mol－1
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是
                                                                       。
（3）當(dāng)質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。下圖表示在其他條件不變時，反應(yīng)2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g) + N2(g) 中，NO的濃度[c(NO)]隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線。

① 該反應(yīng)的?H       0 （填“＞”或“＜”）。
②若催化劑的表面積S1＞S2 ，在右圖中畫出c(NO) 在T1、 S2 條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線（并作相應(yīng)標(biāo)注）。

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