1、题型专练 11 基本理论1. 氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。（1）已知：N 2(g)O 2(g)=2NO(g)； H180.5 kJmol 12H2(g)O 2(g)=2H2O(g)； H483.6 kJmol 1则反应 2H2(g)2NO(g)=2H 2O(g)N 2(g)；H_。（2）在压强为 0.1 MPa 条件，将 CO 和 H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为 CO(g)2H 2(g) CH3OH(g) Hm2m3 (5). 相同温度和压强下，若 SO2浓度不变，O 2浓度增大，转化率提高，m 值减小。 (6). K p= (7). =1200Pa（ (8). 无
2、尾气排放，不污染环境【解析】 （1）反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能；则反应 I 的H=（2535）+0.5496-3472=-98kJ/mol；正确答案：-98；反应生成 V204S03，方程式为 S02+V205V204S03，反应V 204S03与氧气反应生成 V205和 S03，方程式为 2V204S03+022V205+S03，故答案为：S0 2+V205V204S03；（2）该反应为反应前后气体的总量不为 0 的反应，恒容密闭容器中混合气体的压强不再变化，反应达平衡状态；A 正确；反应前后气体的总质量不变，恒容密团容器中混合气体的密度恒为常数，无法判断反应是否达到平衡状态；
3、B 错误；该反应为反应前后气体的总量不为 0 的反应，合气体的总物质的量不再变化，反应达平衡状态；C 正确；反应前后气体的总质量不变，混合气体的总量在变化，当混合气体的平均相对分子质量不再变化，反应达平衡状态；D 正确；n(SO 2)n(O 2)n(SO 3)=212，无法判定反应达平衡状态，E 错误；反应达平衡状态，各组分的浓度保持不变；SO 2气体的百分含量不再变化，可以判定反应达平衡状态；F 正确；正确选项：B E ； （3）根据图像可知：m= ，m 越大，二氧化硫转化率越小；原因相同温度和压强下，若 SO2浓度不变，增大氧气的浓度，氧气的转化率减少，SO 2的转化率增大；正确答案：m1
4、m2m3 ；相同温度和压强下，若 SO2浓度不变，O 2浓度增大，转化率提高，m 值减小；根据反应：SO 2(g)+1/2O2(g) SO3(g)，其他条件不变时，化学平衡常数 Kp 为生成物的平衡分压与反应物的平衡分压的分压幂之比；平衡常数可以用压强表示为：K p= ；根据题给信息，压强为 Pa，二氧化硫的转化率为 88%；n(SO 2)=10mol,n(O2)=24.4mol, n(N2)=70mol,进行如下计算：SO2(g) + 1/2O2(g) SO3(g)，起始量： 10 24.4 0变化量： 1088% 0.51088% 1088%平衡量：1012% 24.4-588% 1088
5、%平衡时，混合气体总量为 1012%+24.4-588%+1088%+70=104.4-588%=100mol达平衡时 SO2的分压 p(SO2)为 1012%105 100100%=1200 Pa；正确答案：1200 Pa；使二氧化硫气体趋于全部转化为三氧化硫，这样就没有二氧化硫气体的剩余，减少了对环境的污染；正确答案：无尾气排放，不污染环境；3. 氮元素也与碳元素一样存在一系列氢化物,如 NH3、N 2H4、N 3H5、N 4H6等。请回答下列有关问题：（1）上述氮的系列氢化物的通式为_。（2）已知：2H 2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJmol -1,查阅文献资料
6、，化学键键能如下表：化学键 H-H N=N N-HE/kJmol-1 436 946 391氨分解反应 NH3(g) N2(g)+ H2(g)的活化能 Ea1=300kJmol-1，则合成氨反应 N2(g)+ H2(g)NH3(g)的活化能 Ea2=_。氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为_。如右图是氨气燃料电池示意图。a 电极的电极反应式为_。（3）已知 NH3H2O 为一元弱碱。N 2H4H2O 为二元弱碱，在水溶液中的一级电离方程式表示为：N2H4H2O+H2O N2H5H2O+OH-。则可溶性盐盐酸肼(N 2H6Cl2)第一步水解的离子方程式为_;溶液中离子浓度由大到小的排列顺
7、序为_。（4）通过计算判定(NH 4)2SO3溶液的酸碱性(写出计算过程)_。(已知：氨水Kb=1.810-5;H2SO3 Ka1=1.310-2 Ka2=6.310-8)。【答案】 (1). N nH(n+2) (2). 254kJmol-1 (3). 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H=-1266.8kJmol-1 (4). NH3+6OH-6e-=N2+6H 2O (5). N2H62+H2O N2H5H2O+H+ (6). Cl-N2H62+H+N2H5H2O+OH- (7). O32-的水解常数 Kh1= = = 10-7，NH 4+的水解常数 Kh= =
8、 = 10-10，K h1Kh，故 SO32-水解起主要作用而呈碱性【解析】 （1）通过观察可知：氮与氢原子数相差 2 个，通式为 NnH(n+2)，正确答案：N nH(n+2)；（2）NH 3(g) N2(g)+ H2(g)，H=反应物的总键能-生成物的总键能=3391-1/2946-3/2436=+46 kJmol-1; H= E a1- Ea2=46；300- E a2=46，E a2=254kJmol-1； 2H 2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJmol -1, NH3(g) N2(g)+ H2(g)，H=+46 kJmol -1;根据盖斯定律：两个式子整理完成
9、后，4NH 3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H=1266.8kJmol -1；正确答案：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H=1266.8kJmol -1； 氨气燃料电池，氨气做负极，负极发生氧化反应，失去电子，在碱性环境下氧化为氮气；极反应为NH3+6OH-6e-=N2+6H 2O；正确答案为：NH 3+6OH-6e-=N2+6H 2O；（3）N 2H4H2O 为二元弱碱，N 2H6Cl2为强酸弱碱盐，水解显酸性，第一步水解的离子方程式为 N2H62+H2ON2H5H2O+H+；溶液中的离子：Cl -、N 2H62+、H +、OH -、N 2H
10、5H2O+；根据水解规律：溶液中离子浓度大小排列顺序为：c(Cl -)c(N2H62+)c(H+)c(N2H5H2O+)c(OH-)；正确答案：c(Cl -)c(N2H62+) c(H+)c(N2H5H2O+)c(OH-)；（4）盐类水解平衡常数 Kh=KW/Ka ，其中 KW为离子积，K a为弱酸或弱碱的电离平衡常数；已知：氨水 Kb=1.810-5;H2SO3 Ka1=1.310-2 Ka2=6.310-8)；NH 4+的水解常数Kh1= = = 10-10；SO 32-的水解常数 Kh2= = = 10-7，K h1” “ (5). D (6). c(Na+)c(CO32-)c(HCO3
11、-)c(H+) (7). 14%或0.14 (8). 逆向 (9). 减小【解析】(1).根据题给信息分别写出三个热化学反应方程式：H 2O(g)=H2O(l)H=-44.0kJ/mol，C 2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H=-1411.0kJmol - ， H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJ/mol；根据盖斯定律，整理出热化学方程式并计算出反应的 H；正确答案:2CO 2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) H=-127.8kJ/mol；该反应为一个SKN； 可逆反应：2CO 2(g)+6H2(g) C2H4(g)+
12、4H2O(g) H=-127.8kJ/mol；其他条件下不变，反应前后的气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体密度恒为定值，无法判定平衡状态，A 错误；该反应为反应前后气体总量减少的反应，压强不变可以判定反应达平衡状态，但是氢气、二氧化碳均为反应物，按一定比例关系进行反应，n(H 2)/n(CO2)始终保持不变，无法判定平衡状态， B 错误；温度高于 250时，催化剂的催化效率降低，但是催化剂对平衡的移动无影响，向左移动是因为温度升高的缘故；C 错误；该反应为气体体积减少的的反应，若将容器由“恒容”换为“恒压” ，其他条件不变，相当于加压的过程，平衡右移，CO 2的平衡转化率增大，D 正确
13、；正确答案：D；250时，根据图像看出，二氧化碳的转化率为 50%，平衡后剩余二氧化碳的量 150%=0.5mol，设反应生成碳酸氢钠 xmol,碳酸钠 y mol，根据碳原子守恒：x+y=0.5；根据钠离子守恒：x+2y=30.3，解之，x= 0.1mol ，y=0.4mol；即碳酸氢钠 0.1mol，碳酸钠 0.4mol， 碳酸钠的量比碳酸氢钠大，CO 32-水解很少，剩余得多；所以 c(CO32-)c(HCO3-)；溶液中离子浓度大小关系：c(Na +)c(CO32-)c(HCO3-)c(H+)；正确答案：c(Na +)c(CO32-)c(HCO3-)c(H+)； 可逆反应： 2CO 2
14、(g)+6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g)起始量：1 3 0 0变化量 150% 350% 0.550% 250%平衡量 0.5 1.5 0.25 1混合气体的总质量：144+32=50g， 乙烯的质量：0.2528=7 g，所以乙烯的质量分数为750100%= 14%或 0.14；正确答案：14%或 0.14；（5）增大体积，相当于减压，平衡向左移动；正确答案：逆向；反应前后混合气体的总质量不变，体积变大，所以密度减少；正确答案：减小。5. 氮的化合物在生产生活中广泛存在。(1)氯胺（NH 2Cl）的电子式为_。可通过反应 NH3(g)Cl 2(g)=NH2Cl(g)HCl(g
15、)制备氯胺，已知部分化学键的键能如右表所示（假定不同物质中同种化学键的键能一样） ，则上述反应的 H=_。化学键 键能/(kJmol -1)N-H 391.3Cl-Cl 243.0N-Cl 191.2H-Cl 431.8NH 2Cl 与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为_。(2)用焦炭还原 NO 的反应为：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)，向容积均为 1L 的甲、乙、丙三个恒容恒温（反应温度分别为 400、400、T）容器中分别加入足量的焦炭和一定量的 NO，测得各容器中 n(NO)随反应时间 t 的变化情况如下表所示：t/min 0 40 80
16、 120 160n(NO)（甲容器）/mol 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80n(NO)（乙容器）/mol 1.00 0.80 0.65 0.53 0.45n(NO)（丙容器）/mol 2.00 1.45 1.00 1.00 1.00该反应为_（填“放热”或“吸热” ）反应。乙容器在 200min 达到平衡状态，则 0200min 内用 NO 的浓度变化表示的平均反应速率 v(NO)=_。(3)用焦炭还原 NO2的反应为：2NO 2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1molNO 2和足量 C 发生该反应，测得平衡时 NO2和 CO2的物质的量浓度与平
17、衡总压的关系如图所示：A、B 两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_Kc(B)（填“”或“”或“=” ） 。A、B、C 三点中 NO2的转化率最高的是_（填“A”或“B”或“C” ）点。计算 C 点时该反应的压强平衡常数 Kp(C)=_（Kp 是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数） 。【答案】 (1). (2). +11.3kJ/mol-1 (3). NH2ClH 2O NH3HClO 或 NH2Cl2H 2ONH3H2OHClO( (4). 放热 (5). 0.003molL -1min-1 (6). = (7). A (8). 2MPa【解析】(1)（1）氮原子最外层有 5 个
18、电子，氯原子最外层有 7 个电子，氢原子最外层 1 个电子，三种原子间以共价键结合，氯胺（NH 2Cl）的电子式为 ；正确答案： 。反应为 NH3(g)Cl 2(g)=NH2Cl(g)HCl(g)，H=反应物总键能-生成物总键能=3391.3+243-2391.3-191.2-431.8=+11.3kJ/mol -1；正确答案：+11.3kJ/mol -1。生成物具有强氧化性、具有消毒作用的是次氯酸，氯元素由-1 价氧化为+1 价，氮元素由-2 价还原到-3价，生成氨气；正确答案：NH 2ClH 2O NH3HClO 或 NH2Cl2H 2O NH3H2OHClO。（2）从甲丙两个反应过程看出
19、，加入的 n(NO)一样，但是丙过程先达平衡，说明丙的温度比甲高；丙中n(NO)剩余量比甲多，说明升高温度，平衡左移，该反应正反应为放热反应；正确答案：放热。 容积为 1L 的甲中： 2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)， 起始量 2 0 0变化量 1.2 0.6 0.6平衡量 0.8 0.6 0.6平衡常数=c(N 2)c(CO2)/ c2(NO)=0.60.6/0.82=9/16;甲乙两个反应过程温度相同，所以平衡常数相同；容积为 1L 的乙容器中，设 NO 的变化量为 xmol： 2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)，起始量 1 0 0变化量 x 0.5x 0.5
20、x平衡量 1- x 0.5x 0.5x平衡常数=c(N 2)c(CO2)/ c2(NO)= 0.5x0.5x/(1- x)2=9/16,解之得 x=0.6mol；0200min 内用 NO 的浓度变化表示的平均反应速率 v(NO)= 0.61200= 0.003molL-1min-1；正确答案：0.003molL -1min-1。(3) 平衡常数只与温度有关，由于温度不变，平衡常数不变， Kc(A)= Kc(B)；正确答案： =。增大压强，平衡左移，NO 2的转化率降低，所以 A、B、C 三点中压强最小为 A 点，该点转化率最大；正确答案：A。由焦炭还原 NO2的反应为：2NO 2(g)+2C
21、(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO 2和足量 C 发生反应在 C 点时，NO 2和 CO2的物质的量浓度相等，可知此时反应体系中 n(NO2)=0.5mol，n(N 2)=0.25mol，n(CO 2)=0.5mol，则三种物质的分压分别为：P(NO 2)= P(CO2)=10MPa=4，P(N 2)=2MPa，C 点时该反应的压强平衡常数 Kp(C)= 2MPa42MPa/42MPa=2 MPa；正确答案：2MPa。6. 前两年华北地区频繁出现的雾霾天气引起了人们的高度重视，化学反应原理可用于治理环境污染，请回答以下问题。（1）一定条件下，可用 CO 处理燃煤
22、烟气生成液态硫，实现硫的回收。已知：2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) H = 566 kJmol 1S(l) + O2(g) = SO2(g) H = 296 kJmol 1则用 CO 处理燃煤烟气的热化学方程式是_。在一定温度下，向 2 L 密闭容器中充入 2 mol CO、1 mol SO 2发生上述反应，达到化学平衡时 SO2的转化率为 90%，则该温度下该反应的平衡常数 K = _。（2）SNCRSCR 是一种新型的烟气脱硝技术（除去烟气中的 NOx） ，其流程如下：已知该方法中主要反应的热化学方程式： 4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g) 4N2(g)
23、+ 6H2O(g) H = 1646 kJmol1，在一定温度下的密闭恒压的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_（填字母） 。 a4 逆 (N2) = 正 (O2) b混合气体的密度保持不变 cc(N 2):c(H2O):c(NH3)=4:6:4d单位时间内断裂 4 mol NH 键的同时断裂 4 mol NN 键 （3）如图所示，反应温度会直接影响 SNCR 技术的脱硝效率。SNCR 技术脱硝的温度选择 925 的理由是_。 SNCR 与 SCR 技术相比，SNCR 技术的反应温度较高，其原因是_；但当烟气温度高于 1000时，SNCR 脱硝效率明显降低，其原因可能是_。 （4）一种
24、三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示：中间室的 Cl 移向_ （填“左室”或“右室” ） ，处理后的含硝酸根废水的 pH_（填“增大”或“减小” ） 若图中有机废水中的有机物用 C6H12O6表示，请写出左室发生反应的电极反应式：_。【答案】 (1). 2CO(g) + SO 2(g) = 2CO2(g) + S(l) H = 270 kJ/mol (2). K=1620 (3). b (4). 925时脱硝效率高，残留氨浓度较小 (5). 没有使用催化剂，反应的活化能较高 (6). 因为脱硝的主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝反应逆向移动（或高温下 N2与 O2生
25、成了 NO 等合理答案） (7). 左室 (8). 增大 (9). C 6H12O6 24e + 6H2O = 6CO2 + 24H +【解析】 （1）根据盖斯定律：第一个反应减去第二个反应整理得出 CO 处理燃煤烟气的热化学方程式2CO(g) + SO2(g) = 2CO2(g) + S(l) H = 270 kJ/mol ；正确答案：2CO(g) + SO 2(g)= 2CO2(g)+ S(l) H = 270 kJ/mol。根据已知可知：反应开始时 c(CO)=1 mol/L，c(SO 2)=0.5 mol/L；据反应方程式列式：2CO(g) + SO2(g) = 2CO2(g) + S
26、(l) 起始浓度 1 0.5 0 变化浓度 190% 0.590% 190%平衡浓度 0.1 0.05 0.9该温度下该反应的平衡常数 K = c2(CO2)/ c2(CO)c(SO2)= 0.92/ 0.120.05=1620；正确答案 1620。（2）速率之比和系数成正比： 逆 (N2) = 4 正 (O2)，a 错误；反应前后气体的总质量不变，当容器内的压强保持不变时，容器的体积也就不再发生改变，气体的密度也就不再发生变化，反应达到平衡状态；b正确；c(N 2):c(H2O):c(NH3)=4:6:4 的状态仅仅是反应进行过程中一种状态，无法判定平衡状态； c 错误；单位时间内断裂 12
27、mol NH 键的同时断裂 4 mol NN 键，反应达平衡状态，d 错误；正确答案 b。（3） 从图示看出当温度选择 925 时，脱硝效率高，残留氨浓度较小；正确答案：脱硝效率高，残留氨浓度较小。 从上述流程看出，SNCR 技术的反应没有使用催化剂，反应的活化能较高，因此反应温度较高；因为脱硝的主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝反应逆向移动，脱硝效率明显降低；正确答案：没有使用催化剂，反应的活化能较高；因为脱硝的主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝反应逆向移动（或高温下N2与 O2生成了 NO 等合理答案） 。（4）从题给信息看出，硝酸根离子中氮元素变为氮气，发生还原反应，该极为原电池的正
28、极（右室） ；电解质溶液中的 Cl 移向负极，即左室；在正极溶液中的硝酸根离子发生反应为：2NO 3-+10e-+6H2O=N2+12OH -,产生 OH-,溶液的碱性增强，pH 增大；正确答案：左室；增大。C 6H12O6在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳气体，极反应为：C 6H12O6 24e + 6H2O = 6CO2 + 24H+；正确答案：C 6H12O6 24e + 6H2O = 6CO2 + 24H +。7. COS 和 H2S 是许多煤化工产品的原料气。已知： .COS(g)+H 2(g) H2S(g)+CO(g) H=X kJmol -1；I.CO(g)+H2O(g) CO
29、2(g)+H2(g) H=-42 kJmol -1；（1）断裂 1mol 分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示：分子 COS(g) H2(g) CO(g) H2S(g) H2O(g) CO2(g)能量/kJmol -1 1321 440 1076 680 930 1606则 X=_。（2）向 10 L 容积不变的密闭容器中充入 1mol COS(g)、Imol H 2(g)和 1mol H2O(g)，进行上述两个反应，在某温度下达到平衡，此时 CO 的体积分数为 4%，且测得此时 COS 的物质的量为 0.80mol，则该温度下反应 I 的平衡常数为_（保留两位有效数字）（3）现有两个相同的
30、 2 L 恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器 M、N，在 M 中充入 1mol CO 和1molH2O，在 N 中充入 1molCO2和 ImolH2，均在 700下开始按进行反应。达到平衡时，下列说法正确的是_。A.两容器中 CO 的物质的量 MNB.两容器中正反应速率 MN（4）氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，其常温下的电离常数如下表：H2CO3 H2SKa1 4.4 10-7 1.310-7Ka2 4.7 10-11 7.110-15煤的气化过程中产生的 H2S 可用足量的 Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为_；常温下，用 100ml 0.2molL-1InaOH 溶液吸收 48m
31、L（标况）H 2S 气体，反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为_。（5）25时，用 Na2S 沉淀 Cu2+、Sn 2+两种金属离子 (M 2+)，所需 S2-最低浓度的对数值 1gc(S2-)与 Igc(M2+)的关系如右图所示，请回答：25时 Ksp(CuS)=_。25时向 50mL 的 Sn2+、Cu 2+浓度均为 0.01mol/L 的混合溶液中逐滴加入 Na2S 溶液，当 Na2S 溶液加到150mL 时开始生成 SnS 沉淀，则此时溶液中 Cu2+浓度为_mol/L。【答案】 (1). 5 (2). 0.034 (3). AC (4). H 2S+CO32-HS -+HCO3 (5
32、). c(Na+) c(HS ) c(OH ) c(H+) c(S2 ) (6). 10-35 (7). 2.510-13【解析】(1) H=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量=1321+440-680-1076=5 kJmol -1；正确答案：5。（2） COS(g)+H 2(g) H2S(g)+CO(g)起始量 1 1 0 0变化量 x x x x平衡量 1-x 1- x x xCO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)起始量 x 1 0 1- x变化量 y y y y平衡量 x- y 1- y y 1- x+ y根据题给信息可知：1-x=0.8, x=0.2 mol；
33、反应后混合气体总量为 1-x+x+x-y+1-y+y+1- x+y=3mol，根据CO 的体积分数为 4%列方程 (0.2-y)/3=0.04, y=0.08 mol； c(H 2)=(1- x+ y)/10=0.088mol/L；c(H 2S)= x /10=0.02mol/L；c(CO)= (x-y)/10=0.012 mol/L； c(COS)= (1-x)/10=0.08mol/L；反应 I 的平衡常数为c(CO)c(H2S)/ c(H2) c(COS)= 0.0120.02/0.080.088=0.034；正确答案：0.034。(3) 由于容器 M 的正反应为放热反应。随着反应的进行
34、，反应的温度升高；由于恒容绝热，升高温度，平衡左移，两容器中 CO 的物质的量 MN，A 正确；M 中温度大于 N 中的温度，所以两容器中正反应速率MN，B 错误；容器 M 中反应是从正反应方向开始的，容器 N 中是反应是从逆反应方向开始的，由于恒容绝热(与外界没有热量交换)，所以 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和必然小于 1，C 正确；容器 M 中反应是从正反应方向开始的，由于恒容绝热(与外界没有热量交换)，平衡左移，所以两容器中反应的平衡常数 MH2SHCO3-HS-；所以 H2S 与 Na2CO3溶液反应生成 NaHS 和NaHCO3；正确答案：H 2S+CO32-HS -+H
35、CO3 。设生成 Na2S xmol 和 NaHS ymol，根据硫元素守恒：x+y=44810-3/22.4 ；根据钠元素守恒：2x+y=0.10.2,解之 x=0，y=0.02mol；所以 100ml、0.2molL -1NaOH 溶液恰好吸收 448mL（标况）H 2S 气体生成 NaHS，NaHS 溶液电离大于水解过程，溶液显碱性，溶液中各离子浓度大小关系为： c(Na+) c(HS ) c(OH ) c(H+) c(S2 )；正确答案： c(Na+) c(HS ) c(OH ) c(H+) c(S2 )。（5）在 25时，CuS 饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS（s）Cu 2+（a
36、q）+S 2-（aq） ，Ksp（CuS）=c（Cu 2+）c（S 2-）=10 -2510-10=10-35；正确答案：10 -35。Ksp（SnS）= c（Sn 2+）c（S 2-）=10 -251=10-25Ksp（CuS）=10 -35，所以 25时向 50mL 的 Sn2+、Cu 2+浓度均为 0.01mol/L 的混合溶液中逐滴加入 Na2S 溶液，Cu 2+先沉淀完成后，Sn2+开始沉淀；c(Sn 2+)=(5010-30.01)/(20010-3)=2.510-3 molL-1；根据 Ksp（SnS）=c（S 2-）2.510-3=10-25，c（S 2-）=410 -23 m
37、olL-1 ；根据 Ksp（CuS）=c（Cu 2+）410 -23=10-35，c（Cu 2+）=2.510-13molL-1；正确答案：2.510 -13。8. 2017 年 5 月 18 日中共中央国务院公开致电祝贺南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试采成功。 “可燃冰”是天然气水合物，外形像冰，在常温常压下迅速分解释放出甲烷，被称为未来新能源。（1） “可燃冰”作为能源的优点是_(回答一条即可)。（2）甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷，氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:反应过程 化学方程式 焓变H(kJ.mol -l) 活化能 E.
38、(kJ.mol-1)CH4(g)+O2(g) CO(g )+2H2O(g) -802.6 125.6甲烷氧化CH4(g)+O2(g) CO2(g )+2H2(g) -322.0 172. 5CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) +206.2 240.1蒸气重整CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) + 158. 6 243.9回答下列问题:在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率_(填“大于” “小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。反应 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 的平衡转化率与温度、压强关系其中 n(CH4)：n(H 2O)=1:1如图
39、所示。该反应在图中 A 点的平衡常数 Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)，图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为_。从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于_。如果进料中氧气量过大,最终会导致 H2物质量分数降底，原因是_。（3）甲烷超干重整 CO2技术可得到富含 CO 的气体，其能源和开境上的双重意义重大，甲烷超干重整 CO2的催化转化原理如图所示。过程 II 中第二步反应的化学方程式为_。只有过程 I 投料比 _，过程 II 中催化剂组成才会保持不变。该技术总反应的热化学方程式为_。【答案】 能量密度高、清洁、污染小、储量大 (2). 小于 (
40、3). (Mpa)2或 0.1875( Mpa)2 (4). p1p2p3p4 (5). 甲烷氧化反应放出热量正好洪蒸汽重整反应所吸收自热量，达到能量平衡 (6). 氧气量过大,会将 H2 氧化导致 H2 物质量分数降低 (7). 3Fe+4CaCO 3 Fe3O4+4CaO+4CO (8). 1/3 (9). CH4(g)+ 3CO2(g) 2H2O(g) +4CO(g) H=+349kJ/mol【解析】(1). “可燃冰”分子结构式为：CH 4H2O，是一种白色固体物质，外形像冰，有极强的燃烧力，可作为上等能源。它主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物，它的优
41、点：能量密度高、清洁、污染小、储量大等；正确答案：能量密度高、清洁、污染小、储量大。 （2）从表中活化能数据看出在初始阶段，甲烷蒸汽重整反应活化能较大，而甲烷氧化的反应活化能均较小，所以甲烷氧化的反应速率快；正确答案：小于。 根据题给信息，假设甲烷有 1mol, 水蒸气有 1mol, CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) 起始量 1 1 0 0变化量 0.2 0.2 0.2 0.6平衡量 0.8 0.8 0.2 0.6平衡后混合气体的总量：0.8+0.8+0.2+0.6=2.4 mol；各物质分压分别为：p(CH 4)=p(H2O)=40.82.4=4/3，p(C0)= 4
42、0.22.4=1/3, p(H 2)=40.62.4=1，A 点的平衡常数Kp=131/3（4/3） 2=3/16；根据图像分析，当温度不变时，压强减小，平衡左移，甲烷的转化率增大，所以压强的大小顺序：p 1p2p3p4；正确答案 3/16；p 1p2p3p4。甲烷氧化反应放出热量正好提供给甲烷蒸汽重整反应所吸收热量，能量达到充分利用；正确答案：甲烷氧化反应放出热量正好洪蒸汽重整反应所吸收自热量，达到能量平衡。 氧气量过大,剩余的氧气会将 H2氧化为水蒸气，会导致 H2物质量分数降低；正确答案：氧气量过大,会将 H2氧化导致 H2物质量分数降低。（3）根据图示分析，第一步反应是还原剂把四氧化三
43、铁还原为铁，第二步反应是铁被碳酸钙氧化为四氧化三铁，而本身被还原为一氧化碳；正确答案：3Fe+4CaCO 3 Fe3O4+4CaO+4CO。反应的历程：CH 4(g)+ CO2(g) 2H2(g) +2CO(g);Fe 3O4(s)+4H2 3Fe(s)+4H2O(g); Fe 3O4(s)+4 CO(g) 3Fe(s)+4 CO2(g);三个反应消去 Fe3O4和 Fe，最终得到 CH4(g)+ 3CO2(g) 2H2O(g) +4CO(g)；所以只有过程 I 投料比 1/3 时，才能保证 II 中催化剂组成保持不变；正确答案：1/3。 CH 4(g)+3/2O2(g) CO(g )+2H2
44、O(g) H 1=-802.6 kJ.mol-l；CH 4(g)+O2(g) CO2(g )+2H2(g) H 2=-322.0 kJ.mol-l；CH 4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H 3=+158.6 kJ.mol-l；1.5-得方程式：1/2 CH 4(g)+ CO(g)+ 2H2O(g)=3/2 CO2(g)+3 H2(g)，H 4=3/2H 2-H 1； 然后再进行3-4 得方程式并进行H 的相关计算：CH 4(g)+ 3CO2(g) 2H2O(g) +4CO(g)，H=+349kJ/mol；正确答案：CH 4(g)+ 3CO2(g) 2H2O(g) +4CO
45、(g)，H=+349kJ/mol。9. 由 H、C、N、O、S 等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以 CO 和 H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题:（1）对甲烷而言，有如下两个主要反应:CH 4(g) +1/2O2(g) =CO(g) +2H2(g)H 1=-36kJmol-12CH 4(g) +H2O(g) =CO(g) +3H2(g) H 2=+216kJmol-1若不考虑热量耗散，物料转化率均为 100%，最终炉中出来的气体只有 CO、H 2，为维持热平衡，年生产lmolCO,转移电子的数目为_。（2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。写出上述反应的热化学方程式_。反应热大小比较:过程 I_过程 II (填“大 于” 、 “小于”或“等于”)。II.（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少 NOx 的排放，这使 NOx 的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以 Ag-ZSM-5
