高中化学消去反应与水解反应填空题

已知热化学方程式H^＋(aq)＋OH^－(aq)===H₂O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol，
（1）实验室用0.25 L 0.10mol/L的一元强酸和强碱中和，若中和后溶液体积为0.5 L，中和后的溶液的比热容为4.2×10^－3kJ/(g·℃)，且密度为1.0g/mL，则溶液温度升高____________℃。
（2）将V₁mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V₁＋V₂＝50mL)。下列叙述正确的是(    )

A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可能转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
（3）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是(   )
A．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在不分解的情况下，使氢气成为二级能源
B．设法将太阳能聚焦产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找催化剂使水分解，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质用于开发廉价能源，以分解水取得能源
（4）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
①C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
②CO₂(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1
③S(s)＋O₂(g)===SO₂(g)ΔH₃＝－296.0 kJ·mol^－1
请写出CO与SO₂反应的热化学方程式：                           。

甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：
①2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH₁＝－571.8 kJ/mol；
②CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂(g) ΔH₂＝－192.9 kJ/mol。
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为__________________________。
(2)反应②中的能量变化如图所示，则ΔH₂＝________ kJ/mol(用E₁、E₂表示)。

(3)H₂(g)的燃烧热为________。
(4)请你分析H₂(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：______(写出两点即可)。

明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO₄）₂·12H₂O]。从明矾制备Al、K₂SO₄、和H₂SO₄的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化剂是       ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为        
（2）从水浸后的滤液中得到K₂S0₄晶体的方法是____。产物K₂SO₄中K元素的鉴定操作方法是____。
（3）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液至SO^2—₄恰好沉淀完全的离子反应方程式为   。
（4）焙烧产生的SO₂可用于制硫酸。已知25℃、l0lkPa时：

则SO₃（g）与H₂O（1）反应的热化学方程式是                         。
（5）假设整个过程中没有物质损失，理论上三种最终产物K₂SO₄，Al和H₂SO₄的物质的量之比为      ____

(16分)为治理环境，减少雾霾，应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NO_x)和CO₂的排放量。
I．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。
①CH₄（g）+4NO₂（g）＝4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁＝—574 kJ/mol
②CH₄（g）+2NO₂（g）＝N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂＝—867kJ/mol
（1）若用4．48LCH₄还原NO生成N₂，则放出的热量为______kJ。（气体体积已折算为标准状况下）
（2）NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO₄溶液能将NO₃^－还原为NO，NO能与多余的FeSO₄溶液作用生成棕色物质，这是检验NO₃^－的特征反应。电解的原理如图所示
则：写出该过程中产生NO的离子方程式：____________。

（3）电解时阴极的电极反应式为____；当电路中转移20 mol电子时，交换膜左侧溶液质量减少________g。
Ⅲ利用I₂O₅消除CO污染的反应为：5CO（g）+I₂O₅（s）5CO₂（g）+I₂（s）。不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2L恒容密闭容器中通入4 molCO，测得CO₂的体积分数()随时间(t)变化曲线如图。

回答：
（4）T₁时，该反应的化学平衡常数的数值为____。
（5）下列说法不正确的是_______（填字母）。

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

C．d点时，在原容器中充入一定量氦气，CO的转化率不变

D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb＜Kd

Ⅳ．以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄通过反应CO₂（g）+CH₄（g）CH₃COOH（g）△H＜0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。

（6）①250—300℃时，乙酸的生成速率减小的主要原因是_______。
②工业生产中该反应的温度常选择250℃、不选择400℃，从综合经济效益考虑，其原因是_______。

（每空2分，共6分）热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。
(1)如下图Ⅰ所示表示的是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：________________________。

(2)图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________________________________。
(3)已知：
①Fe₂O₃(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO₂(g)；
ΔH＝－25 kJ·mol^－1，
②3Fe₂O₃(s)＋CO(g)===2Fe₃O₄(s)＋CO₂(g)；
ΔH＝－47 kJ·mol^－1，
③Fe₃O₄(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO₂(g)；
ΔH＝19 kJ·mol^－1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：
________________________________________________________________________。

工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)         △H＝－41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol	达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
CO	H2O	CO2	H2
①	1	4	0	0	t1	放出热量：32.8 kJ
②	2	8	0	0	t2	放出热量：Q

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量        （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为                 %。
（3）下列叙述正确的是              （填字母序号）。
A、平衡时，两容器中H₂的体积分数相等
B、容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ
C、反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
D、容器①中，化学反应速率为：
（4）已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)  ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：                                   。
（5）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 ml 、5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）                         。

氮是地球上含量丰富的原子元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）25℃时，0.1mol/LNH₄NO₃溶液中水的电离程度     （填“大于”、“等于”或“小于”） 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
（2）若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH₄NO₃溶液等体积混合，混合溶液中2c(NH₄⁺)＞c(NO₃^－)，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是                       。
（3）发射火箭时肼(N₂H₄)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是                       。
（4）下图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图。

已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)  △H＝＋180kJ/mol
2NO (g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)     △H＝－112.3kJ/mol
则反应：2NO(g)＋2CO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)的△H是       。

某短周期元素的原子最外层电子数为次外层的2倍，其单质甲可发生如下反应：
甲 + 乙丙 + 丁 + 水。
（1）若丙为NO₂。
①甲与乙反应的化学方程式为                                               。
②火箭常用NO₂的二聚体N₂O₄作氧化剂，肼（N₂H₄）作燃料，已知：
N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g)          △H ＝－67.7kJ·mol^-1
N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g)  △H ＝－534.0kJ·mol^-1
2NO₂(g)N₂O₄(g)            △H ＝－52.7kJ·mol^-1
试写出气态肼（N₂H₄）在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：           
___________________________________________________。
③肼又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池原理如右图所示，右边电极为       （填“正极”、“负极”），左边电极上发生的电极反应式为               。

（2）若丙为SO₂。
①把乙滴入硫酸铜晶体中，观察到的现象是              。
②SO₂气体有毒，多余的SO₂气体常用足量的NaOH溶液吸收，写出吸收液中离子浓度由大到小的顺序：                                  。
③在氧化还原反应的过程中，氧化反应和还原反应同时发生，有关反应：
SO₂－2e^－＋2H₂O = SO₄^2－＋4H^＋反应的说法错误的是                          。

A．该反应为氧化反应

B．上述反应中若转移电子物质的量为0.05mol，则生成溶液的PH值为1

C．Fe2(SO4)3、品红两种溶液都能使上述反应进行

D．通入Cl2会降低SO2的漂白作用

人类活动产生的CO₂长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。
（1）工业上常用高浓度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如下：

在阳极区发生的反应包括                    和H ⁺+ HCO₃^-=H₂O+CO₂↑。
简述CO₃^2-在阴极区再生的原理                。
（2）再生装置中产生的CO₂和H₂在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
H₂(g)+1/2 O₂(g)=H₂O(g)  Δ H₁=" -242" kJ/mol
CH₃OH(g)+3/2 O₂(g)=CO₂ (g)+2 H₂O(g)  Δ H₂=" -676" kJ/mol
写出CO₂和H₂生成气态甲醇等产物的热化学方程式          。
下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是     （填字母序号）。

a                    b                   c                   d
（3）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇
微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：

该电池外电路电子的流动方向为           （填写“从A到B”或“从B到A”）。
工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将         （填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）。
A电极附近甲醇发生的电极反应式为            。

（1）请回答下列问题：
①已知：①CO(g) + 1/2O₂(g) = CO₂(g)     △H= －283.0kJ·mol^－1
②CH₃OH(l) + 3/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(l)  △H= －726.5kJ·mol^－1  
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________________________；
②已知拆开1molH－H键、1molCl－Cl键、1molH—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ，则反应则反应：H₂(g)+ Cl₂(g)=2HCl (g) 的△H=         。
（2）已知25℃、101 kPa下，稀的强酸与稀的强碱溶液反应的中和热为 -57.3 kJ/mol。
①则表示稀硫酸与稀烧碱溶液中和反应的热化学方程式为：                       。
②测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、       、               。

   (12分）甲醇作为新型汽车动力燃料，工业上可由CO和H₂合成。该反应的热化学方程式：
该反应的原料CO和H₂本身可作为燃料，它们的热化学方程式为：

某些化学键的键能数据如下表

请回答下列问题：
(1)反应③中的ΔH₃=________kJ/mol
(2) CH₃OH燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为
,该反应的焓变=________kJ/mol (用含a、b的式子表示)；
(3) 若降低温度，反应①的化学平衡常数K值将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)；
(4) 甲醇一空气电池是一种髙效、低污染质子交换腆燃料电池，电池总反应为。甲醉在催化剂作用下提供质子和电子。右图为该电池的示意图，则电极d上发生的电极反应式为________________。

2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO₂(g)氧化为1mol的ΔH=—99kJ·mol^—1．请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示   、    ，E的大小对该反应的反应热有无影响？  。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？  ，理由是      ；
（2）图中△H=  KJ·mol^—1；
（3）V₂O₅的催化循环机理可能为：V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式         ；
（4）如果反应速率υ（SO₂）为0．05 mol·L^—1·min^—1,则υ（O₂）=  mol·L^—1·min^—1、
υ(SO₃)=       mol·L^—1·min^—1；
（5）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol^—1，计算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H  （要求计算过程）。
（6）甲烷燃料电池（KOH作电解质溶液）
负极反应方程式是：                                                  
正极反应方程式是：                                                     
总反应方程式是：                                                     
（7）常温下，设pH 均为5的H₂SO₄和A1₂(SO₄)₃溶液中由水电离出的c(H⁺)分别为c₁、c₂，则c₁：c₂=                   。
（8）浓度为0.5 mol/L的盐酸与等浓度的氨水溶液反应，使溶液呈中性，则混合前体积V酸________V碱(填“大于”、“小于”或“等于”)
(9)取10 mL溶液0.5 mol/L的盐酸，加水稀释到500 mL，则此时溶液中由水电离出的c(H^＋)＝________。

据报道，一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
已知：①CH₃CH₂OH(l)+3 O₂ (g)=2CO₂(g)+3H₂O(l) △H="-1366.8" kJ/mol
②2H₂ (g)+O₂ (g)=2H₂O(l) △H="-571.6" kJ/mol
（1）写出由CO₂和H₂ 反应合成CH₃CH₂OH (l)和H₂O(l)的热化学方程式                         。
（2）碱性乙醇燃料电池易储存，易推广，对环境污染小，具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中，使用铂作电极，KOH溶液做电解质溶液。通入乙醇燃气的一极为      极，该极上的电极反应式为                                   。
（3）用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图：

该装置中发生电解反应的方程式为                                    ；在铁棒附近观察到的现象是                   ；当阴极产生448 mL气体（体积在标准状况下测得）时，停止电解，将电解后的溶液混合均匀，溶液的pH为          。（不考虑气体的溶解及溶液体积的变化）

Ⅰ在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇。用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：                              。
Ⅱ硼氢化钠（NaBH₄）是有机合成中的重要还原剂。最新研究发现，以NaBH₄和H₂O₂为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

（1）电极b为           （填“正极”或“负极”），电极a上发生反应的电极反应式为                                     。
（2）电池工作时，Na⁺向     极（填“a”或“b”）移动，当左槽产生0．0125molBO₂^—离子时，右槽溶液pH=           
（3）用该电池电解一定浓度的CuSO₄溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路，向溶液中加入0．1molCu(OH)₂，溶液恢复到电解之前状态，则电解过程中转移电子数目为_________

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： 
(1)氮元素原子的L层电子数为       ；
(2)NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为          ； 
(3)肼可作为火箭发动机的燃料，它与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)          △H₁= -195kJ·mol^-1 
②N₂H₄ (1) + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O    △H₂= -534.2kJ·mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式                             ；
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，写出该电池放电时负极的反应式    。
(5)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）+I₂（s）="2LiI" （s）       △H
已知：4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）      △H₁
4 LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）  △H₂
则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的__________极。
(6)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃和KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为          ；与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为       ，该电池总反应的离子方程式为            。