高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

氮气及含氮的化合物在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH₃，放出92.4 kJ热量。
（1）若起始时向容器内放入2 mol N₂和6 mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q_____184.8kJ（填“>”、“<”或“=”） 。 一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示反应达到化学平衡状态的是____________。
a．3v_逆(N₂)=v_正(H₂)  　　　   b．2v_正(H₂)= v_正(NH₃)
c．混合气体密度保持不变 　   d．c(N₂)：c(H₂)：c(NH₃)=1：3：2
工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反应的化学方程式为2NH₃ (g)+ CO₂ (g) CO(NH₂)₂ (l) + H₂O (l)。
（2）在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比），右图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是___________。
（3）图中的B点处，NH₃的平衡转化率为_______。

已知：3Cl₂+2NH₃→N₂+6HCl     ――①   3Cl₂+8NH₃→N₂+6NH₄Cl   ――②
（4）完成并配平下列氧化还原反应方程式，再标出电子转移的方向和数目：
12Cl₂+15NH₃→                      ――③
（5）反应③中的还原剂是                ，还原产物是                      。
（6）若按③反应后产生气体9.408L（标准状况），则被氧化的气体的物质的量是        mol。

合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，重庆某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。
（1）在某温度下体积为200 L的氨合成塔中，以分为单位的时间点上测得各物质的浓度(mol·L^﹣1)如下表：

	0 min	l min	2 min	3 min	4 min
N2	1.500	1.400	1.200	c1	c1
H2	4.500	4.200	3.600	c2	c2
NH3	0	0.200	0.600	c3	c3

 
根据表中数据得知0 min～2 min内N₂的平均反应速率是_______，若3 min末N₂的转化率为a，则此时H₂的转化率为_______ (用含a的代数式表示)。
（2）今对合成氨反应进行如下研究：在容积均为10 L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1 mol N₂和3 mol H₂，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5 min时，NH₃的体积分数如图所示。则下列说法正确的是_______。

A．a、b、C三容器5 min时的正反应速率大小为：b>a>c
B．达到平衡时，a、b、c中N₂转化率为a>b>c
C．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。
D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压
（3）已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)：   △H=+180.5kJ/mol
4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g)；△H=﹣905 kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)； △H=﹣483.6 kJ/mol
则在该条件下，氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为：____________________________；
（4）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，写出该反应的离子方程式：_________________________________________；
（5）取200 mL的硝酸恰好与32 g Cu₂S完全反应，已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO₂，另外还有CuSO₄和Cu(NO₃)₂生成，则所得工业硝酸的浓度是_______mol·L^﹣1。

铜是生物必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂,该反应的氧化剂是___________________；当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为____________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜诱的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃(碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO₄·5H₂O(不含能与I^-反应的氧化性杂质）的含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I₂用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆,平均消耗cmol/L的Na₂S₂O₃溶液VmL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为____________。

铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS₂）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS₂+8O₂Fe₃O₄+6SO₂，有3mol FeS₂参加反应，转移             mol电子。
（2）FeCl₃溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为                    ；从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是                。
（3）与明矾相似，Fe₂(SO₄)₃也可用作净水剂，在使用时发现Fe₂(SO₄)₃并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是                                                                       。
（4）钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚线框中作出修改，并用箭头标出电子流动的方向。

某研究小组用黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO₂气体，再用水吸收该气体可得ClO₂溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂的吸收率，具体情况如图所示。
（1） 据图可知，反应时需要控制的适宜温度是________℃，要达到此要求需要采取的措施是______________。
（2） 已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO₃^-氧化成SO₄^2-，请写出FeS₂、氯酸钠和硫酸溶液混合反应生成二氧化氯(ClO₂)的离子方程式：______________________。
（3） 该小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品6.0 g，通过反应和吸收获得400 mL ClO₂溶液，取此溶液20 mL与37.00 mL 0.500 mol·L^－1 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液充分反应后，过量的Fe^2＋再用0.050 0 mol·L^－1 K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇标准溶液20.00 mL。反应原理为：
4H^＋＋ClO₂＋5Fe^2＋=Cl^－＋5Fe^3＋＋2H₂O
14H^＋＋Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
试计算ClO₂的“产率”(写出计算过程)。

硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO₂生成NaHSO₃，再用NaIO₃按下列反应（配平）来制取单质I₂。NaIO₃来源于自然界的矿物。
① NaIO₃ + NaHSO₃— NaI + Na₂SO₄ + H₂SO₄      ② IO₃^－＋I^－＋H^＋—I₂＋H₂O
（1）配平上述反应
（2）在含5molNaHSO₃的溶液中逐滴加入NaIO₃溶液。请计算开始产生单质I₂及产生单质I₂最大值时所滴入的NaIO₃的物质的量各是多少？
（3）25℃时，H₂SO₃ HSO₃^- + H⁺的电离常数K_a= 1×10^-2 mol/L，则该温度下NaHSO₃的水解平衡常数K_h=         mol/L，若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，则溶液中将        （填“增大”“减小”或“不变”，下同）； 加入少量NaOH溶液，的值           ；加入少量水，水的电离程度将             。

资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相关热化学方程式如下：
6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s) ，ΔH=—76.0 kJ·mol^-1，该反应中每放出38 kJ热量，转移电子的物质的量为       mol.
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH＜0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO₂0．2mol·L^—1，H₂0.8mol·L^—1， CH₄0.8mol·L^—1，H₂O1.6mol·L^—1，起始充CO₂和H₂的物质的量分别为       、       。CO₂的平衡转化率为       
②现有两个相同的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器I、II，在I中充人1 mot CO₂,和4 molH₂，在II中充人1 mol CH₄和2 mol H₂ O(g) , 300℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是   （填字母）。

A．容器I、II中正反应速率相同

B．容器I、II中CH4的物质的量分数相同

C．容器I中CO2的物质的量比容器II中的多

D．容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1

（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是           
②上述电解反应在温度小于900 ⁰C时进行碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为           ，阴极的电极反应式为           

Ⅰ．某溶液中仅含下表离予中的5种离子（不考虑水的电离及离子的水解），且各离子的物质的量均相等都为0．0lmol。

①若向原溶液中加入KSCN溶液，无明显变化。
②若向原溶液中加入过量的盐酸,有气体生成．溶液中阴离子种类不变。
③若向原溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
试回答下列问题
（1）若先向原溶液中先加入过量的盐酸，再加入KSCN溶液，现象是__________________。该过程中涉及的离子方程式有________________、__________________。
（2）向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为____________________（写化学式）。
（3）向原溶液中加入足量盐酸后，用排水法收集所产生的气体并使气体恰好充满容器，将容器倒置于水槽中，再向容器中通入___________mLO₂（气体体积均指标准状况），能使溶液充满该容器。
Ⅱ．amolCu₂S和bmol FeS投入到v L c mol／L的稀硝酸中；充分反应，生成NO气体，所得澄清溶液可以看作Cu（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃和H₂SO₄的混合溶液，则反应中未被还原的硝酸的物质的量为   ___________mol（用同时含有a、b、v、c的表达式表示）。
Ⅲ．已知CH₄（g）＋2O₂（g）CO₂（g）＋2H₂O（l）  △H₁＝a kJ／mol欲计算反应CH₄（g）＋4NO（g）2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（l）的焓变△H₂，则还需要查找某反应的焓变△H₃，当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时△H₃＝b kJ／mol，则该反应的热化学方程式为______________________________________。
据此计算出△H₂＝_____________kJ／mol（用含a和b的式子表示）。

二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
（1）工业上制备ClO₂的反应原理常采用：2NaClO₃＋4HCl=2ClO₂↑＋Cl₂↑＋2H₂O＋2NaCl。
① 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填序号）。

A．只有还原性

B．还原性和酸性

C．只有氧化性

D．氧化性和酸性

② 若上述反应中产生0.1 mol ClO₂，则转移电子的物质的量为_______mol。
（2）目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺。
 
①上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂。写出阳极产生ClO₂的电极反应式：__________。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因______________。
（3）ClO₂对污水中Fe²⁺、Mn²⁺、S^2—和CN^-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN^- a mg/L，现用ClO₂将CN^-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为_______；处理100 m³这种污水，至少需要ClO₂ _______ mol 。