新教材適用·高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理【主觀題綜合訓(xùn)練】化學(xué)反應(yīng)原理1(2016·江西三校聯(lián)考)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下圖所示。(1) 工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，T 時，往1 L密閉容器中充入0.2 mol CO和0.3 mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，體系中c(H2)=0.12 mol·L-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。(2) 合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，由此可推知，表中T1(填“>”、“<”或“=”)573 K。T/ T1300T2K1.00×1072.45×1051.88×103(3) N2和H2以鐵作催化劑從145 就開始反應(yīng)，不同溫度下NH3的產(chǎn)率如右圖所示。溫度高于900 時，NH3產(chǎn)率下降的原因是 。(4) 硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?，其反?yīng)機(jī)理如下：CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-574 kJ· mol-1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1 160 kJ· mol-1則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為 。(5) 氨氣在純氧中燃燒，生成一種單質(zhì)和水?？茖W(xué)家利用此原理，設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池，則在堿性條件下通入氨氣的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。2(2015·咸陽模擬)硫酸鹽主要來自地層礦物質(zhì)，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。(1) 已知：Na2SO4(s)Na2S(s)+2O2(g)H1=+1 011.0 kJ· mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=-393.5 kJ· mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H3=-221.0 kJ· mol-1則反應(yīng)Na2SO4(s)+4C(s)Na2S(s)+4CO(g)H4=kJ· mo，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是；工業(yè)上制備Na2S不用反應(yīng)，而用反應(yīng)的理由是 。(2) 已知不同溫度下2SO2+O22SO3的平衡常數(shù)見下表。溫度/527758927平衡常數(shù)7841.00.041 233 時，CaSO4熱解所得氣體的主要成分是SO2和O2，而不是SO3的原因是 。(3) 高溫時，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。750 時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。將上述反應(yīng)獲得的SO2通入含PtC的酸性溶液，可還原出Pt，則反應(yīng)的離子方程式是 。由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如右圖，則正極的電極反應(yīng)式為。3(2015·保定二模)氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，屬于二次能源。工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多，常見的有電解水制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化制氫等。氫氣是一種理想的綠色能源，圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑。圖1圖2圖3(1) 圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有(填字母)。A. 2種B. 3種C. 4種D. 4種以上(2) 電解過程要消耗大量的電能，而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水。2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H12H2O(l)2H2(g)+O2(g)H2以上反應(yīng)的H1(填“<”、“>”或“=”)H2。(3) 已知H2O(l)H2O(g)H=+44 kJ·mol-1，依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：。(4) 氫能利用需要選擇合適的儲氫材料。NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應(yīng)生成NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生成氫化物：LaNi3(s)+3H2(g)LaNi3H6(s)H<0，欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫，根據(jù)平衡移動的原理，可改變的條件之一是。一定條件下，如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫，使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14，則電解過程中產(chǎn)生的氣體X為，電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。4(2015·江西模擬)鐵元素是重要的金屬元素，單質(zhì)鐵在工業(yè)和生活中應(yīng)用廣泛。鐵還有很多重要的化合物及其化學(xué)反應(yīng)，如鐵與水的反應(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)式為。(2) 已知：3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)H1=-1 118.4 kJ· mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2=-483.8 kJ· mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H3=-571.8 kJ· mol-1則H=。(3) 已知在T 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=16，在2 L恒溫恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質(zhì)，經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。FeH2O(g)Fe3O4H2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.01.51.01.0容器甲中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率為(結(jié)果保留一位小數(shù))。下列說法正確的是(填字母)。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) 在三個2 L恒容絕熱(不與外界交換能量)的裝置中加入起始物質(zhì)，起始時與平衡后的各物質(zhì)的量見下表。FeH2O(g)Fe3O4H2起始/mol3.04.000平衡/molmnpq若向上述平衡后的裝置中分別繼續(xù)按A、B、C三種情況加入物質(zhì)，見下表：FeH2O(g)Fe3O4H2A/mol3.04.000B/mol001.04.0C/molmnpq當(dāng)上述可逆反應(yīng)再一次達(dá)到平衡狀態(tài)后，將上述各裝置中H2的百分含量按由大到小的順序排列：(用A、B、C表示)。(5) 已知常溫下Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-39，將某FeCl3溶液的pH調(diào)為3，此時溶液中c(Fe3+)=(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)mol·L-1。5(2015·太原模擬)為治理環(huán)境，減少霧霾，應(yīng)采取措施減少二氧化硫、氮氧化物(NOx)和CO2的排放量。. 處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574 kJ· mol-1CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=-586.7 kJ· mol-1圖1圖2圖3(1) 若用4.48 L CH4還原NO生成N2，則放出的熱量為kJ。(氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下) (2) NOx可用強(qiáng)堿溶液吸收產(chǎn)生硝酸鹽。在酸性條件下，F(xiàn)eSO4溶液能將N還原為NO，NO能與多余的FeSO4溶液作用生成棕色物質(zhì)，這是檢驗N的特征反應(yīng)。寫出該過程中產(chǎn)生NO的離子方程式：。(3) 用電化學(xué)處理含N的廢水，電解的原理如圖1所示，則電解時陰極的電極反應(yīng)式為；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移20 mol電子時，交換膜左側(cè)溶液質(zhì)量減少g。. 利用I2O5消除CO污染的反應(yīng)為5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下，向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入4 mol CO，測得CO2的體積分?jǐn)?shù)()隨時間(t)變化曲線如圖2所示。(4) T1時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為。(5) 下列說法不正確的是(填字母)。A. 容器內(nèi)氣體密度不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B. 兩種溫度下，c點時體系中混合氣體的壓強(qiáng)相等C. d點時，在原容器中充入一定量氦氣，CO的轉(zhuǎn)化率不變D. b點和d點時化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系：Kb<Kd. 以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4 為催化劑，可以將CO2和CH4通過反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)H<0直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖3所示。(6) 250300 時，乙酸的生成速率減小的主要原因是。工業(yè)生產(chǎn)中該反應(yīng)的溫度常選擇250 ，不選擇400 ，從綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，其原因是。6(2015·武漢模擬)工業(yè)上用NH3和CO2反應(yīng)合成尿素：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)H1=-536.1 kJ·mol-1圖1圖2(1) 該過程實際上分兩步進(jìn)行，第一步產(chǎn)生氨基甲酸銨，第二步是氨基甲酸銨脫水生成尿素。請寫出第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(2) 在一定條件下合成尿素，當(dāng)氨碳比=4時，CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖1所示，下列說法錯誤的是(填字母)。A. 該反應(yīng)在60 min時達(dá)到平衡狀態(tài)B. NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為70%C. 增加氨碳比可進(jìn)一步提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率D. M點的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)大于N點的正反應(yīng)速率v正(CO2)(3) 反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)，在200 時可自發(fā)向正反應(yīng)進(jìn)行，則升高溫度，平衡常數(shù)K(填“增大”、“減小”或“不變”)。(4) 尿素在一定溫度和壓力下會部分變?yōu)镹H4CNO(氰酸銨)，已知25 NH3·H2O的電離常數(shù)為1.7×10-5，氰酸HCNO的電離常數(shù)為3.3×10-4。氰酸銨水溶液中各離子的濃度大小順序為。(5) 電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖如圖2(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，a、b極均為惰性電極)。電解時，a極的電極反應(yīng)式為，若在b極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL氫氣，則消耗尿素g。7(2015·江西模擬)甲醇是一種可再生能源，又是一種重要的化工原料，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。工業(yè)上可用如下方法合成甲醇：方法一CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)方法二CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)(1) 已知：2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJ· mol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJ· mol-1H2O(l)H2O(g)H=+44.0 kJ· mol-1則甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為 。(2) 方法一生產(chǎn)甲醇是目前工業(yè)上常用的方法。在一定溫度下，向2 L密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2，發(fā)生上述反應(yīng)，5 min反應(yīng)達(dá)平衡，此時CO的轉(zhuǎn)化率為80%。請回答下列問題：前5 min內(nèi)甲醇的平均反應(yīng)速率為；已知該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的H(填“>”、“<”或“=”)0。在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。某時刻向該平衡體系中加入CO、H2、CH3OH各0.2 mol后，將使v正(填“>”、“=”或“<”)v逆。(3) 全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子的氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如下圖所示。當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為 。充電過程中，右槽溶液顏色變化是。若用甲醇燃料電池作為電源對其充電時，若消耗甲醇4.8 g時，電路中轉(zhuǎn)移的電量為(法拉第常數(shù)F=9.65×l04 C· mol-1)。【主觀題綜合訓(xùn)練答案】化學(xué)反應(yīng)原理1(1) 1(2) <(3) 溫度高于900 時，平衡向左移動(4) CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-867 kJ· mol-1(5) 2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O【解析】 (1) CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2(g)初始/mol·L-1：0.20.300變化/mol·L-1：0.120.120.120.12平衡/mol·L-1：0.080.180.120.12則K=1。(2) 對于放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡逆向移動，導(dǎo)致平衡常數(shù)減小，所以T1<573 K。(3) 對于放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡逆向移動，所以氨氣的產(chǎn)率減小。(4) 根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可以看成是，所以H=-287 kJ· mol-1-580 kJ· mol-1=-867 kJ·mol-1。(5) 在燃料電池中，燃料作負(fù)極，則通入氨氣的電極是負(fù)極，堿性條件下，該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O。2(1) +569.0S>0一氧化碳能保護(hù)硫化鈉不被氧化(2) 1 233 時，平衡常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，氣體主要以二氧化硫和氧氣的形式存在(3)CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3PtC+SO2+2H2OS+4H+4Cl-+PtClO-+2e-+H2OCl-+2OH-【解析】 (1) 依據(jù)蓋斯定律計算×2+得到反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：Na2SO4(s)+4C(s)Na2S(s)+4CO(g)H4=+569.0 kJ·mol-1；該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是焓變H>0、S>0，高溫下滿足H-TS<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；工業(yè)上制備Na2S不用反應(yīng)，因為分解后生成的硫化鈉易被氧氣氧化，而用反應(yīng)Na2SO4(s)+4C(s)Na2S(s)+4CO(g)，在一氧化碳環(huán)境中避免了硫化鈉被氧化。(2) 依據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，說明反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，1 233 時，平衡常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，氣體主要以二氧化硫和氧氣的形式存在。(3) 用CO還原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3，方程式為CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3。SO2通入含PtC的酸性溶液，可還原出Pt，二氧化硫被氧化為硫酸，反應(yīng)的離子方程式為PtC+SO2+2H2OS+4H+4Cl-+Pt。由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO-、H2O反應(yīng)生成Cl-與Mg(OH)2，該電池反應(yīng)的總反應(yīng)為Mg+ClO-+H2OCl-+Mg(OH)2，正極是ClO-得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為ClO-+2e-+H2OCl-+2OH-。3(1) D(2) =(3) 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ· mol-1(4) NaBH4+2H2ONaBO2+4H2升高溫度(或降低壓強(qiáng))O2C7H8+6H+6e-C7H14【解析】 (1) 由圖1中4個過程可知，能量轉(zhuǎn)化形式有太陽能轉(zhuǎn)化成電能，電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能、光能等，所以4個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有4種以上。(2) 因為焓變只與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)及其系數(shù)有關(guān)，2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H1 2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H2反應(yīng)物、生成物完全相同，所以H1=H2。(3) 由圖像可知H2(g)+O2(g)H2O(g)H=683.8 kJ·mol-1-925.6 kJ·mol-1=-241.8 kJ· mol-1，已知H2O(l)H2O(g)H=+44 kJ· mol-1，利用蓋斯定律將×2-×2可得2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ· mol-1。(4) NaBH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBO2和H2，化學(xué)方程式為NaBH4+2H2ONaBO2+4H2。欲使LaNi3H6 (s)釋放出氣態(tài)氫，則平衡逆向移動，由LaNi3(s)+3H2(g)LaNi3H6(s)H<0為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，所以可以升高溫度或降低壓強(qiáng)使平衡逆向移動。陽極由OH-放電，因而產(chǎn)生的氣體X為O2；電極A上發(fā)生的反應(yīng)是C7H8得電子和氫離子生成C7H14，反應(yīng)式為 C7H8+6H+6e-C7H14。4(1) K=(2) -150.8 kJ·mol-1(3) 33.3%B(4) B>C>A(5) 4.0×10-6【解析】 (1) 3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常數(shù)K=。(2) 3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)H1=-1 118.4 kJ· mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2=-483.8 kJ· mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H3=-571.8 kJ· mol-1依據(jù)蓋斯定律-×2得到3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)H=-150.8 kJ·mol-1。(3) 設(shè)甲容器中達(dá)到平衡時轉(zhuǎn)化的水的物質(zhì)的量為x mol，3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)起始量/mol：1.01.01.01.0轉(zhuǎn)化量/mol：xx平衡量/mol：1.0-x1.0+x則K=16，所以x=，則甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=33.3%。該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，所以容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變，不能用壓強(qiáng)判斷平衡狀態(tài)，A錯；水蒸氣的密度與氫氣的密度不同，所以當(dāng)容器內(nèi)的密度不變時，即是平衡狀態(tài)，B正確； 設(shè)乙中水轉(zhuǎn)化了x mol，則=K=16，則x=0.667，所以乙中水的轉(zhuǎn)化率為×100%=44.4%，大于甲中水的轉(zhuǎn)化率，C錯；增加固體的量平衡不移動，所以水的轉(zhuǎn)化率不變，D錯。(4) 由于反應(yīng)前后氣體體積相等，所以C條件下，平衡不移動，氫氣的體積分?jǐn)?shù)與平衡時相同；A狀況下，反應(yīng)正向進(jìn)行生成氫氣，反應(yīng)放出熱量使容器溫度升高，抑制反應(yīng)繼續(xù)生成氫氣，故氫氣體積分?jǐn)?shù)較低；B狀況下，反應(yīng)逆向進(jìn)行生成Fe和水，是吸熱過程，使容器溫度降低，抑制反應(yīng)繼續(xù)消耗氫氣，所以氫氣的體積分?jǐn)?shù)較高。故H2的百分含量按由大到小的順序排列：B>C>A。(5) 已知Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-39，而某FeCl3溶液的pH為3，即c(H+)=10-3 mol·L-1，則c(OH-)=10-11 mol·L-1，所以c(Fe3+)=4.0×10-6。5(1) 119.88(2) 3Fe2+N+4H+3Fe3+NO+2H2O(3) 2N+12H+10e-N2+6H2O180(4) 1 024(5) BD(6) 溫度超過250 時，催化劑的催化效率降低250 時，催化劑的催化效果最好，升高溫度耗費(fèi)較高的能量，并且低溫條件有利于平衡向著正反應(yīng)方向移動【解析】 (1) 由蓋斯定律×2-得到CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-599.4 kJ·mol-1，若用4.48 L即0.2 mol CH4還原NO生成N2，則放出的熱量為599.4 kJ·mol-1×0.2 mol=119.88 kJ。(2) 酸性條件下，亞鐵離子和硝酸根離子反應(yīng)生成鐵離子、一氧化氮和水，離子方程式為3Fe2+N+4H+3Fe3+NO+2H2O。(3) 根據(jù)圖像知，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則Ag-Pt作陰極，陰極上電極反應(yīng)式為2N+12H+10e-N2+6H2O，Pt電極為陽極，陽極反應(yīng)為2H2O-4e-O2+4H+，當(dāng)轉(zhuǎn)移20 mol電子時，陽極消耗10 mol水，產(chǎn)生20 mol H+進(jìn)入陰極室，交換膜左側(cè)溶液質(zhì)量減少180 g。(4) 5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol： 40轉(zhuǎn)化量/mol： yyb點量/mol： 4-yy根據(jù)b點時CO2的體積分?jǐn)?shù)(CO2)=0.80，得y=3.2 mol，c(CO)=0.4 mol·L-1，c(CO2)=1.6 mol·L-1，T1時化學(xué)平衡常數(shù)K=1 024。(5) 因為條件為恒容，而反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，所以容器內(nèi)氣體密度不變時，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；c點為交點，氣體物質(zhì)的量分別相等，但兩種溫度下，體系中混合氣體的壓強(qiáng)不等，B錯；反應(yīng)前后氣體體積不變，充入一定量氦氣，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，C正確；b點比d點時生成物CO2的體積分?jǐn)?shù)大，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大，則化學(xué)平衡常數(shù)：Kb>Kd，D錯誤。(6) 溫度超過250 時，催化劑的催化效率降低，所以溫度升高而乙酸的生成速率降低。工業(yè)生產(chǎn)中該反應(yīng)的溫度常選擇250 ，不選擇400 ，從綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，是因為250 時，催化劑的催化效果最好，升高溫度耗費(fèi)較高的能量，并且低溫條件有利于平衡向著正反應(yīng)方向移動。6(1) 2NH3+CO2NH2COONH4(2) BD(3) 減小(4) c(CNO-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)(5) CO(NH2)2-6e-+8OH-C+N2+6H2O0.2【解析】 (1) 該過程實際上分兩步進(jìn)行，第一步產(chǎn)生氨基甲酸銨，反應(yīng)方程式為2NH3+CO2NH2COONH4。(2) 從圖像中可知060 min二氧化碳的轉(zhuǎn)化率始終增大，到60 min后保持不變，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為4 mol，則二氧化碳的物質(zhì)的量為1 mol，平衡時消耗的二氧化碳為1mol×60%=0.6mol，2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O初始量/ mol：4100轉(zhuǎn)化量/mol：1.20.6則氨氣的轉(zhuǎn)化率=×100%=30%，B錯誤；反應(yīng)達(dá)到平衡后再增加氨氣的用量可以使平衡進(jìn)一步向正反應(yīng)方向移動，二氧化碳轉(zhuǎn)化率提高，C正確；N點反應(yīng)達(dá)到平衡，N點的正反應(yīng)速率v正(CO2)等于N點的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)，M點時生成物的濃度低于N點，所以M點的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)小于N點的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)，也就是小于N點的正反應(yīng)速率v正(CO2)，D錯。(3) 題給H=-536.1 kJ·mol-1，所以升高溫度，平衡常數(shù)K減小。(4) 25 NH3·H2O的電離常數(shù)為1.7×10-5，氰酸HCNO的電離常數(shù)為3.3×10-4，所以氰酸銨水溶液中銨根離子的水解程度大于氰酸根離子的水解程度，溶液呈酸性，所以離子濃度大小順序為c(CNO-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)。(5) 尿素CO(NH2)2中的氮由-3價到0價，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a為陽極，電極反應(yīng)式為CO(NH2)2-6e-+8OH-C+N2+6H2O；根據(jù)關(guān)系式：CO(NH2)26e-3H2，所以尿素的質(zhì)量為 g=0.2 g。7(1) CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJ· mol-1(2) 0.08 mol·L-1·min-1<100>(3) V+2H+e-VO2+H2O由綠色變?yōu)樽仙?.685×104 C【解析】 (1) 由蓋斯定律計算，(-×4)得到甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJ· mol-1。(2) 在一定溫度下，向2 L密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2，發(fā)生上述反應(yīng)，5 min反應(yīng)達(dá)平衡，此時CO的轉(zhuǎn)化率為80%，則CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol·L-1：0.510變化量/mol·L-1：0.40.80.4平衡量/mol·L-1：0.10.20.4前5 min內(nèi)甲醇的平均反應(yīng)速率=0.08 mol·L-1·min-1；已知該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，H-TS<0，反應(yīng)S<0，則H<0。K=100。某時刻向該平衡體系中加入CO、H2、CH3OH各0.2 mol后，濃度商Q=<100，反應(yīng)正向進(jìn)行，v正>v逆。(3) 當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為V+2H+e-VO2+H2O，說明此時為原電池，且為原電池的正極。充電過程中，右槽連接的是電源負(fù)極，為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為V3+e-V2+，V3+為綠色，V2+為紫色，故可以看到右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙Ｈ粲眉状既剂想姵刈鳛殡娫磳ζ涑潆姇r，若消耗甲醇4.8 g時，物質(zhì)的量為0.15 mol，電極反應(yīng)為CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O，電子轉(zhuǎn)移0.15 mol×6=0.9 mol，電路中轉(zhuǎn)移的電量=9.65×104C· mol-1 ×0.9 mol=8.685×104 C。