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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

吉林省吉林市2020-2021学年高三上学期化学第一次月考试卷

1773年瑞典化学家舍勒发现氮气,随着科学和技术的发展进步,氮及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)、肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应:

①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1

②2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=-112 kJ·mol-1

③2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-57 kJ·mol-1

④2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136 kJ·mol-1

则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为

(2)、NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。已知:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH<0 ,T ℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~15 min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T ℃时达到平衡,此时体系的总压强为p=20 MPa,则T ℃时该反应的压力平衡常数Kp

②15 min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是(选填字母)。

A.增大CO的浓度

B.升温

C.减小容器体积

D.加入催化剂

(3)、氮的+4价氧化物可以发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g),100℃时,若将0.100mol N2O4气体放入1L密闭容器中,c(N2O4)随时间的变化如表所示.回答下列问题:

时间/s

0

20

40

60

80

100

c(N2O4)/(mol•L1

0.100

0.070

0.050

0.040

0.040

0.040

①在0~40s时段,化学反应速率v(NO2)为

②100℃时,若将9.2gNO2和N2O4气体放入1L密闭容器中,某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50,则此时v(N2O4v(N2O4)。(填“>”、“=”或“<”)

③在一定温度下,vkc2(NO2),vkc(N2O4)(kk只是温度的函数)。升高温度,k增大的倍数(填“>”、“=”或“<”)k增大的倍数。

(4)、肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示:

若反应前甲乙两槽中溶液质量相等,当电池中有1mole发生转移时乙槽与甲槽溶液的质量之差为g(假设反应物耗尽,忽略气体的溶解)。

举一反三

甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用.工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:

(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1=+247.3kJ•mol1

(Ⅱ)2CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2=﹣90.1kJ•mol1

(Ⅲ)2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H3=﹣566.0kJ•mol1

(1)用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为{#blank#}1{#/blank#} .

(2)某温度下,向4L恒容密闭容器中通入6mol CO2和6mol CH4 , 发生反应(Ⅰ),平衡体系中各组分的体积分数均为 , 则此温度下该反应的平衡常数K={#blank#}2{#/blank#} ,CH4的转化率为{#blank#}3{#/blank#} .

(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)△H2=﹣29.1kJ•mol1 . 科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如图1、2:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是{#blank#}4{#/blank#} (填“3.5×106PaPa““4.0×106Pa“或“5.0×106Pa”).

②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是{#blank#}5{#/blank#} .

(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC的工作原理如图3所示:

①通入a气体的电极是电池的{#blank#}6{#/blank#} (填“正”或“负”)极,其电极反应式为

②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为{#blank#}7{#/blank#} (忽略溶液的体积变化).

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