當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年河南省鄭州外國語學(xué)校高三（上）調(diào)研化學(xué)試卷（12月份）> 試題詳情

含氮化合物對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有多種影響，化學(xué)工作者設(shè)計(jì)了如下再利用的方案：
（1）以NH₃和CO₂為原料合成化肥-尿素[CO（NH₂）₂]，兩步反應(yīng)的能量變化如圖：
①該反應(yīng)在
低溫
低溫
（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。
②已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢，可推測(cè)E₁
＜
＜
E₃（填“＞”“＜”或“=”）。
③該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，下列措施能提高NH₃轉(zhuǎn)化率的是
CD
CD
。
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
（2）氨的催化氧化過程可發(fā)生以下兩種反應(yīng)，該過程易受催化劑選擇性影響。
Ⅰ：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g） ΔH＜0；
Ⅱ：4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g） ΔH＜0；
在容積固定的密閉容器中充入1.5molNH₃和1.55molO₂，一定時(shí)間段內(nèi)，在催化劑作用下發(fā)生上述反應(yīng)。生成物NO和N₂的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖。

①當(dāng)溫度處于400℃～840℃時(shí)，N₂的物質(zhì)的量減少，NO的物質(zhì)的量增加，其原因是
400℃～840℃之間，隨溫度的升高，催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性提高
400℃～840℃之間，隨溫度的升高，催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性提高
。
②840℃時(shí)，反應(yīng)以反應(yīng)Ⅰ為主，則NH₃的轉(zhuǎn)化率為
60.00%
60.00%
。（保留小數(shù)點(diǎn)后2位，下同）；若520℃時(shí)起始?jí)簭?qiáng)為p₀，恒溫下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K_p=
324
30500
p₀
324
30500
p₀
（K_p為以分壓表示的平衡常數(shù)）。
（3）肼（N₂H₄）-空氣燃料電池是一種新型環(huán)保型堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：
N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑
N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑
。假設(shè)使用肼-空氣燃料電池電解精煉銅（已知銅的摩爾質(zhì)量為64g/mol），陰極質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣
112
112
L（假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%）。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；原電池與電解池的綜合；化學(xué)平衡的影響因素．

【答案】低溫；＜；CD；400℃～840℃之間，隨溫度的升高，催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性提高；60.00%；

324

30500

p₀；N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；112

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：4引用：1難度：0.5

相似題

1．SO₂和NO₂是形成酸雨的主要成分，也是大氣的污染物，不能隨意排放到空氣中。請(qǐng)回答下列問題：
（1）已知，常溫下BaSO₃的K_sp為5.48×10^-7，飽和亞硫酸溶液中c（
SO
2
-
3
）=6.3×10^-8mol?L^-1．有同學(xué)認(rèn)為直接用0.1mol?L^-1BaCl₂溶液來吸收SO₂即可產(chǎn)生沉淀，請(qǐng)用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行

（填“可行”或“不可行”）
（2）已知：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kJ?mol^-1；
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ?mol^-1。
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=

kJ?mol^-1
（3）在一定條件下，NO₂和SO₂在一體積為2L的密閉容器中反應(yīng)，開始充入2molNO₂和3molSO₂，2min后達(dá)到平衡，此時(shí)生成SO₃的質(zhì)量為96g,則此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為

，該溫度下的平衡常數(shù)K=

。
（4）能說明反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）達(dá)到平衡的是

。
A．混合氣體的總質(zhì)量不再變化
B．混合氣體的密度不再變化
C．混合氣體的顏色不再變化
D．各物質(zhì)的濃度不再變化
（5）采用電化學(xué)方法運(yùn)用火力發(fā)電排放出的SO₂制取硫酸已成現(xiàn)實(shí)。
①原電池法：某化學(xué)小組利用原電池原理，用SO₂和O₂來制備硫酸，裝置如圖1，電極為多孔材料，能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。溶液中H⁺的移動(dòng)方向由

（用A、B表示），B電極的電極反應(yīng)式為

。
②電解法：該小組用Na₂SO₃溶液充分吸收SO₂得到NaHSO₃溶液，然后電解NaHSO₃溶液制得了硫酸，原理如圖2所示。寫出開始電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式

。
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：4引用：1難度：0.5
解析
2．氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以氫燃料為代表的綠色燃料有良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}：
?
（1）在載人航天器中，可以利用CO₂與H₂反應(yīng)生成H₂O，通過電解水，從而實(shí)現(xiàn)O₂的再生。
①CO₂（g）+4H₂（g）═CH₄（g）+2H₂O（l） ΔH₁=-252.9kJ?mol^-1
②2H₂O（l）═2H₂（g）+O₂（g） ΔH₂=+534kJ?mol^-1
甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為

。
（2）工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
Ⅰ.CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
Ⅱ.CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g） ΔH=-41.2kJ?mol^-1
①下列操作中，能提高反應(yīng)Ⅰ中CH₄（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是

（填標(biāo)號(hào)）。
A.增加CH₄（g）用量
B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
C.移除CO（g）
D.加入催化劑
②在恒溫恒壓下，按水碳比[
n
（
H
2
O
）
n
（
CO
）
]=
12
5
投料，總壓強(qiáng)為1.70MPa,達(dá)到平衡時(shí)CO₂、H₂和CH₄的分壓（某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）如表：

p（CO₂）/MPa 0.30 p（H₂）/MPa 0.30 p（CH₄）/MPa 0

則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K_c=

。
（3）水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱（如圖1所示），保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。
①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b～c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過程，實(shí)現(xiàn)該過程的操作方法是

。
A.噴入冷水（蒸氣）
B.通過熱交換器換熱
C.按原水碳比通入冷的原料氣
②若采用噴入冷水（蒸氣）的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線

。
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：19引用：1難度：0.5
解析
3．低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，低碳經(jīng)濟(jì)的概念在中國正迅速從高端概念演變成全社會(huì)的行為，在新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等多個(gè)領(lǐng)域都大有作為。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)
（1）實(shí)驗(yàn)室里常用NaOH溶液吸收CO₂，若用100mL 3mol?L^-1的NaOH溶液吸收4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂，完全吸收反應(yīng)后，所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

（2）工業(yè)上可利用CO或CO₂來制備清潔液體燃料甲醇。已知：800℃時(shí)，化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0
反應(yīng)①：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ?mol^-1
反應(yīng)②：H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）△H=+41.2kJ?mol^-1
寫出用CO₂與H₂反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式

，800℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為

（3）利用光能和光催化劑，可將CO₂和H₂O（g）轉(zhuǎn)化為CH₄和O₂，紫外線照射時(shí)，在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH₄產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1所示，在0-15h內(nèi)，對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是

（填序號(hào)）
（4）一定溫度下，在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)②，已知c（CO）隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線a如圖2所示，在t₁時(shí)刻改變一個(gè)條件，曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是

，若在t₁時(shí)刻，將容器體積3L快速壓縮至2L，在圖上畫出變化曲線
（5）鋇及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO₄是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇時(shí)首先用Na₂CO₃溶液將BaSO₄轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽（BaCO₃）．請(qǐng)寫出將BaSO₄轉(zhuǎn)化成BaCO₃的離子方程式

該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

（填具體數(shù)字），已知K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10mol²?L^-2，K_sp（BaCO₃）=2.5×10^-9mol²?L^-2
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：9引用：1難度：0.5
解析

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