第一单元 走进化学工业 知识点题库
氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节．回答下列问题：
-
（1） 与汽油相比，氢气作为燃料的优点是（至少答出两点）．但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：．
-
（2） 氢气可用于制备H2O2 ． 已知：
H2（g）+A（l）═B（l）△H1
O2（g）+B（l）═A（l）+H2O2（l）△H2
其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2（g）+O2（g）═H2O2（l）的△H=0（填“＞”或“=”）
-
（3） 在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx（s）+yH2（g）⇌MHx+2y（s）△H＜0达到化学平衡．下列有关叙述正确的是
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收ymol H2只需1molMHx
c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v（放氢）＞v（吸氢）
-
（4） 利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为．
-
（5） 化工生产的副产氢也是氢气的来源，电解法制取有广泛用途的Na2FeO4 ． 同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH﹣→FeO42﹣+3H2↑，装置如图所示，装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO42﹣ ， 镍电极有气泡产生．若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质．
已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原．
①电解一段时间后，c（OH﹣）降低的区域在（填“阴极室”或“阳极室”）．
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为．
③c（Na2FeO4）随初始c（NaOH）的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c（Na2FeO4）低于最高值的原因．
①CH4（g）+ 
O2（g）⇌CO（g）+2H2（g）△H=﹣36kJ/mol
②CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H=+206kJ/mol
③CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）△H=+247kJ/mol副反应
④CH4（g）+2O2（g）⇌CO2（g）+2H2O （g）△H=﹣889.6kJ/mol
-
（1） 反应CO2 （g）+H2（g）⇌CO （g）+H2O（g）△H=．
-
（2） 某温度下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2 ， 只发生反应③，测得CH4（g）和CO（g）的浓度随时间变化曲线如图（1）所示．计算0～5小时H2的平均反应速率，该温度下的平衡常数为（保留两位有效数字），若再往容器中充0.4molCH4和0.2molCO，其它条件不变，则平衡向方向移动．
-
（3） 研究人员研究混合气体比例对重整气CO和H2含量影响，在初始温度为973K时，n（O2）/n（H2O）按不同比例投入不同反应容器（绝热）重整相同的时间，重整的数据如图（2）：从图可知，重整气CO的含量随
增大而增大，其主要原因是．
-
（4） 甲烷重整可选氧化物NiO﹣Al2O3作为催化剂．工业上常用Ni（NO3）2、Al（NO3）3混合液加入氨水调节pH=12（常温），然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备．加入氨水调节pH=12时，c（Ni2+）为．已知：Ksp[Ni（OH）2]=5×10﹣16 ．
离子 | Na+ | Mg2+ | Cl﹣ | SO42﹣ |
浓度/（g•L﹣1） | 63.7 | 28.8 | 144.6 | 46.4 |
再利用浓海水提镁的一段工艺流程如下图：
请回答下列问题
-
（1） 浓海水主要含有的四种离子中物质的量浓度最小的是．在上述流程中，可以循环使用的物质是．
-
（2） 在该工艺过程中，X试剂的化学式为．
-
（3） “一段脱水”目的是制备MgCl2•2H2O；“二段脱水”的目的是制备电解原料．若将MgCl2•6H2O直接加热脱水，则会生成Mg（OH）Cl．若电解原料中含有Mg（OH）Cl，电解时Mg（OH）Cl与阴极产生的Mg反应，使阴极表面产生MgO钝化膜，降低电解效率．生成MgO的化学方程式为．
-
（4） 若制得Mg（OH）2的过程中浓海水的利用率为80%，由Mg（OH）2至“二段脱水”制得电解原料的过程中镁元素的利用率为90%，则1m3浓海水可得“二段脱水”后的电解原料质量为g．
-
（5） 以LiCl﹣KCl共熔盐为电解质的Mg﹣V2O5电池是战术导弹的常用电源，该电池的总反应为：Mg+V2O5+2LiCl MgCl2+V2O4•Li2O 该电池的正极反应式为．
-
（6） Mg合金是重要的储氢材料.2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图如下，则：
Mg（s）+2B（s） MgB2（s）△H=．
-
（1） 硫酸是一种重要的含氧酸．实验室用浓硫酸与乙二酸（H2C2O4）晶体共热，可获得CO 与CO2的混合气体，再将混合气进一步通过（填一种试剂的名称）即可得纯净干燥的CO．在此反应中，硫酸体现了性质．
-
（2） 净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒，药丸通常分内外两层．外层的优氯净 Cl2Na（NCO）3先与水反应，生成次氯酸起杀菌消毒作用；几分钟后，内层的亚硫酸钠（Na2SO3）溶出，可将水中的余氯（次氯酸等）除去．
①优氯净中氯元素的化合价为．
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为．
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质，请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法．
-
（3） 某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：
已知：
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2：1：4；
②上图中，将1.98g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N．
③该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验．
④在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g；再将滤液在一定条件下蒸干，只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W．
请按要求回答下列问题：
①由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是．
②由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为g．
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为．
则热量变化关系式： △H1+△H3+△H5=-(△H2+△H4)
C . △H与反应方程式中的化学计量数，物质的状态和可逆反应均有关
D . 同温同压下， H2( g)+ Cl 2(g)= 2HCl (g)在光照和点燃条件下的△H不同
2NH3(g)；△H=－92.4kJ/mol，在恒温、恒压的密闭容器中进行如下实验：①通入1mol N2和3 mol H2 ， 达平衡时放出热量为Q1 ， ②通入2mol N2和6mol H2 ， 达平衡时放出热量为Q2 ， 则下列关系正确的是( )
已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。
-
（1） 请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式。
-
（2） 在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是。
-
（3） 长导管B的作用是，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会。(填“偏高”、“偏低"或“无影响”)
-
（4） 装置中干燥管C的作用是，请简述如何判断硫酸已达临界浓度。
-
（5） 反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为：mol/L。(用含a的计算式表示，忽略体积变化)
-
（6） 某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，通过滴定出的SO32-的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行?(填“可行”或“不可行”)，原因是。
B . 
C . 
D . 
Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ） 
mol/(L·min)
C . M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆
D . M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小
2SO3(g)，往往需要使用催化剂
B . 500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0
C . H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
D . 实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气Cl2＋H2O H＋＋Cl-＋HClO
)的磺化反应就是典型的竞争反应。在一定条件下，其磺化过程有可能发生如图转变： 
请回答：
-
（1） 根据图1反应过程中能量变化，可知反应
(l) 
(l)△H0(填“>”、“<”或“=”) 
-
（2） 结合图1，请从速率角度解释图2中在温度较低时1—异构体较多，而在温度较高时2—异构体较多的可能原因是。
-
（3） 在实际生产过程中，往往通过反应1先得到1—异构体，再将1—异构体通过反应II生产2—异构体。
①下列说法正确的是。
A．反应体系中气体平均摩尔质量保持不变时，不能说明反应达到平衡状态
B．温度越高越有利于2—异构体的生产
C．使用合适的催化剂，有可能提高2—异构体的产率
D．不断分离出2—异构体可以提高2—异构体的产量
②反应I的平衡常数K1可以表示成为K1=c(
)/[p·c( 
)]，其中p为SO3平衡压强。在体系达到平衡后，c( )：c( 
)=1：1，请计算其中 的转化率为(用给出的平衡常数K1和p表示)。 -
（4） 在恒温恒压下，t1时刻，向上述萘的磺化反应体系中通入少量惰性气体，请补充该过程中反应I的正、逆反应速率变化曲线。
CO(g)+ Cl2(g) △H= 108kJ·mol-1 ，在4min、10min、14min 时均只改变影响平衡的一个条件，各物质的浓度变化如下图所示： 
下列说法正确的是（ ）
-
（1） 天然气中含有的微量 H2S 会腐蚀管道和设备，在 1200℃下进行脱硫处理，H2S 会被氧气氧化为SO2 ， 并产生水蒸气。
化学键
H-S
O=O
H-O
SO2 中共价键
键能/（kJ▪mol-1）
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式：.
-
（2） 利用 NaClO2/H2O2 酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝，将 NO、SO2 氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH 对脱硫脱硝的影响如下图所示：
图 a 图 b
①从图a和图 b中可知脱硫脱硝最佳 n(H2O2)/n(NaClO2)是、最佳 pH 是。
②图b中 SO2 的去除率随pH 的增大而增大，而 NO 的去除率在pH>5.5 时反而减小，请解释 NO 去除率减小的可能原因。
-
（3） 臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在体积为 1L 的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入1mol O3 和 2 mol NO2 ， 相关信息如下图所示，请回答下列问题：
①0-15min 内乙容器中反应的平均速率：v(NO2)=。(保留2位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2 转化率的是(填字母标号)
A．向容器中充入氦气，增大容器的压强
B．升高容器的温度
C．向容器中再充入一定量的 NO2
D．向容器中再充入1mol O3 和 2 mol NO2
