由于催化劑可以為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，催化劑研究和尋找一直是受到重視的高科技領(lǐng)域。
（1）V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。下圖為硫酸生產(chǎn)過(guò)程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反應(yīng)過(guò)程的能量變化示意圖。

①V2O5的使用會(huì)使圖中B點(diǎn)         （填“升高”、“降低”）。
②一定條件下，SO2與空氣反應(yīng)tmin后，SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L和b mol/L，則SO2起始物質(zhì)的量濃度為     mol/L；生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為        mol/(L·min)。
（2）下圖是一種以銅、稀硫酸為原料生產(chǎn)藍(lán)礬的生產(chǎn)流程示意圖。

①生成CuSO4的總反應(yīng)為2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量起催化作用，使反應(yīng)按以下兩步完成：
第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋
第二步：                                   。（用離子方程式表示）
②調(diào)節(jié)溶液pH為3～4的目的是                                ，調(diào)節(jié)時(shí)加入的試劑可以為        。（選填序號(hào)）
a．NaOH溶液     b．CuO粉末     c．Cu2(OH)2CO3      d．氨水
（3）納米TiO2是優(yōu)良的光敏催化劑。工業(yè)上用鈦鐵礦制得粗TiO2；再轉(zhuǎn)化為T(mén)iCl4(l)；由TiCl4(l)制取納米TiO2的方法之一是將TiCl4氣體導(dǎo)入氫氧火焰中（700～1000℃）進(jìn)行水解。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221 kJ·mol－1
①寫(xiě)出TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO的熱化學(xué)方程式：                            。
②寫(xiě)出上述TiCl4(l)制取納米TiO2的化學(xué)方程式：                                         。
（1）①降低(1分) ②a+b(1分)  (1分) （2） ①4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O (2分)
②將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去(1分)   b,c(2分)
（3）①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(l)＋2CO(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1(2分)
②TiCl4+2H2OTiO2+4HCl(2分)

試題分析：（1）①催化劑能降低反應(yīng)的活化能，所以V2O5的使用會(huì)使圖中B點(diǎn)降低。
②一定條件下，SO2與空氣反應(yīng)tmin后，SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L和b mol/L，則根據(jù)S原子守恒可知，SO2起始物質(zhì)的量濃度為（a＋b）mol/L；反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)表示，所以生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為mol/(L·min)。
（2）①由于催化劑在反應(yīng)前后不變，因此根據(jù)總反應(yīng)式和第一步反應(yīng)式可知，總反應(yīng)式減去第一步反應(yīng)式即得到第二步反應(yīng)式，即第二步反應(yīng)式為4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O
②由于溶液中含有鐵離子，會(huì)干擾硫酸銅的制備，因此需要將鐵離子除去。所以調(diào)節(jié)溶液pH的目的就是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。又因?yàn)樵诔ヨF離子的同時(shí)，不能在引入新的雜質(zhì)，因此不能 選擇氫氧化鈉和氨水，應(yīng)該選擇氧化銅或堿式碳酸銅，即答案選bc。
（3）①已知反應(yīng)①TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1、②2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，則根據(jù)蓋斯定律可知①＋②即得到反應(yīng)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(l)＋2CO(g)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝140 kJ·mol－1－221 kJ·mol－1＝－81 kJ·mol－1。
②根據(jù)TiCl4(l)制取納米TiO2的方法之一是將TiCl4氣體導(dǎo)入氫氧火焰中（700～1000℃）進(jìn)行水解可知，TiCl4(l)制取納米TiO2的化學(xué)方程式為T(mén)iCl4+2H2OTiO2+4HCl。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（Ⅰ）甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料，工業(yè)上可通過(guò)CO和H2化合制備甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：
化學(xué)鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
鍵能/kJ·mol－1
348
413
436
358
1072
463
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）已知CO中的C與O之間為叁鍵連接，該反應(yīng)的△H=               ；
（2）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng)，在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH2，加入合適催化劑（體積可以忽略不計(jì)）后在250°C開(kāi)始反應(yīng)，并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下：
反應(yīng)時(shí)間/min
0
5
10
15
20
25
壓強(qiáng)/MPa
12．6
10．8
9．5
8．7
8．4
8．4
 
則從反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí)，以CO表示的平均反應(yīng)速率=      ，該溫度下平衡常數(shù)K=     ，若升高溫度則K值      （填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是       ；
A．2v(H2)正=v(CH3OH)逆
B．容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C．容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變
D．單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCO的同時(shí)生成2nmolH2
（Ⅱ）回答下列問(wèn)題：
（1）體積均為100ml pH=2的CH3COOH與一元酸HX，加水稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示，則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃時(shí)，CH3COOH與CH3COONa的混合溶液，若測(cè)得pH=6，則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=____________mol·L-1(填精確值)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為 CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質(zhì)等，是生物質(zhì)能利用的方法之一.
（1）已知碳的氣化反應(yīng)在不同溫度下平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值（lgK）如下表:

反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，該反應(yīng)的△H________0（選填：“＞”、“＜”、“＝”）；在900K時(shí)，該反應(yīng)平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值（lgK）=_____________.
（2）甲醇是一種重要的能源和化工原料，工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為：CO+2H2?CH3OH．現(xiàn)已知：H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol和-726.5KJ/mol。則：CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                        .
（3）在一定溫度、壓強(qiáng)和催化條件下，工業(yè)上用CO和H2反應(yīng)生成二甲醚，同時(shí)產(chǎn)生一種參與大氣循環(huán)的無(wú)機(jī)物。則該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：                        ．
（4）下圖左為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖．a(chǎn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                                  .

（5）連接下圖右裝置的電源為（4）問(wèn)中的二甲醚燃料電池。接通電源一段時(shí)間后，觀察到裝置中電解質(zhì)溶液顏色由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，并逐漸加深。則該裝置中的Cu電極應(yīng)與二甲醚燃料電池中      電極（填a或b）相連。通電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的總的離子反應(yīng)方程式為：                    .

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（1）已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時(shí)釋放的熱量為_(kāi)__________       。
（2）科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如下圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量，則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時(shí)要放出______________ kJ能量。

（3）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應(yīng)為：
2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液，電池放電時(shí)是將_________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)__________能。其電極反應(yīng)式分別為：
負(fù)極_________________________，正極_____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（1）請(qǐng)?jiān)谙聢D所示分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中用“*”標(biāo)記出手性碳原子。若用該有機(jī)物進(jìn)行核磁共振實(shí)驗(yàn)，所得核磁共振氫譜有________個(gè)峰，強(qiáng)度比為_(kāi)_______。

（2）已知某硼烷相對(duì)分子質(zhì)量為28，核磁共振氫譜有兩個(gè)峰且強(qiáng)度比為1∶2，則該硼烷的分子式是________，已知該硼烷氣體在空氣中能劇烈燃燒生成三氧化二硼和水，且生成1 mol液態(tài)水可放出722 kJ的熱量，請(qǐng)寫(xiě)出燃燒的熱化學(xué)方程式：____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

氫氧兩種元素形成的常見(jiàn)物質(zhì)有H2O與H2O2，在一定條件下均可分解。
（1）已知：
化學(xué)鍵
斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵所需的能量（kJ）
H—H
436
O—H
463
O=O
498
①H2O的電子式是       。
②H2O（g）分解的熱化學(xué)方程式是       。
③11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的H2完全燃燒，生成氣態(tài)水，放出       kJ的熱量。
（2）某同學(xué)以H2O2分解為例，探究濃度與溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響。常溫下，按照如表所示的方案完成實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
反應(yīng)物
催化劑
a
50 mL 5% H2O2溶液
 
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
b
50 mL 5% H2O2溶液
少量濃鹽酸
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
c
50 mL 5% H2O2溶液
少量濃NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
d
50 mL 5% H2O2溶液
 
MnO2
①測(cè)得實(shí)驗(yàn)a、b、c中生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示。
 
圖1                              圖2
由該圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________。
②測(cè)得實(shí)驗(yàn)d在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。解釋反應(yīng)速率變化的原因：         。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：
（1）2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)      ΔH= -Q1kJ·mol-1
（2）2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)       ΔH= -Q2kJ·mol-1
（3）2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(l)             ΔH= -Q3kJ·mol-1
判斷三者關(guān)系正確的是
A．Q1＞Q2＞Q3B．Q1＞Q3＞Q2C．Q3＞Q2＞Q1D．Q2＞Q1＞Q3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。高溫下，在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢，其總反應(yīng)為：
WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
⑴上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)__________________________。
⑵某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，H2與水蒸氣的體積比為2:3，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)____________________；隨溫度的升高，H2與水蒸氣的體積比減小，則該反應(yīng)為反應(yīng)_____________________（填“吸熱”或“放熱”）。
⑶上述總反應(yīng)過(guò)程大致分為三個(gè)階段，各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示：
溫度
25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份
WO3      W2O5      WO2        W
 
第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________；580℃時(shí)，固體物質(zhì)的主要成分為_(kāi)_______；假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W，則三個(gè)階段消耗H2物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________________________________。
⑷ 已知：溫度過(guò)高時(shí)，WO2 (s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2 (g)；
WO2 (s) + 2H2 (g)  W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1
WO2 (g) + 2H2(g)  W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1
則WO2 (s)  WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。
⑸鎢絲燈管中的W在使用過(guò)程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細(xì)，加入I2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命，其工作原理為：W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列說(shuō)法正確的有____________。
a．燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b．WI4在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c．WI4在燈管壁上分解，使燈管的壽命延長(zhǎng)   
d．溫度升高時(shí)，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率減慢

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

鐵元素是重要的金屬元素，單質(zhì)鐵在工業(yè)和生活中使用得最為廣泛。鐵還有很多重要的化合物及其化學(xué)反應(yīng)。如鐵與水反應(yīng)：3Fe(s)＋4H2O(g)＝Fe3O4(s)＋4H2(g)   △H
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_______。
(2) 已知：①3Fe(s)＋2O2(g)＝Fe3O4(s)  △H1＝－1118.4kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)  △H2＝－483.8kJ/mol
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)  △H3＝－571.8kJ/mol
則△H＝_______。
(3)在t0C時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝16，在2L恒溫恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
1.5
1.0
1.0
 
①甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______ (結(jié)果保留一位小數(shù))。
②下列說(shuō)法正確的是_______ (填編號(hào))
A.若容器壓強(qiáng)恒定，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.若容器內(nèi)氣體密度恒定，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的轉(zhuǎn)化率
(4)若將(3)中裝置改為恒容絕熱(不與外界交換能量)裝置，按下表充入起始物質(zhì)，起始時(shí)與平衡后的各物質(zhì)的量見(jiàn)表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
起始/mol
3.0
4.0
0
0
平衡/mol
m
n
p
q
 
若在達(dá)平衡后的裝置中繼續(xù)加入A、B、C三種狀況下的各物質(zhì)，見(jiàn)表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
A/mol
3.0
4.0
0
0
B/mol
0
0
1
4
C/mol
m
n
p
q
 
當(dāng)上述可逆反應(yīng)再一次達(dá)到平衡狀態(tài)后,上述各裝置中H2的百分含量按由大到小的順序排列的關(guān)系是
________(用A、B、C表示）。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp＝2.79×10－39，而FeCl3溶液總是顯示較強(qiáng)的酸性，若某FeCl3溶液的pH為3,則該溶液中c(Fe3+)＝________mol ? L-1 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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