课题1 化工生产过程中的基本问题 知识点题库

（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/kJ·mol-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)、1mol H₂(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1molH₂ ， 均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。达到平衡时，下列说法正确的是_________。

（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	H2S
Ka1	4.4× 10-7	1.3×10-7
Ka2	4.7× 10-11	7.1×10-15

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100mL0.2mol·L^-1InaOH溶液吸收448mL（标况）H₂S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⁺、Sn²⁺两种金属离子 (M²⁺)，所需S^2-最低浓度的对数值1gc(S^2-)与Igc(M²⁺)的关系如右图所示，请回答：

①25℃时Ksp(CuS)=。

②25℃时向50mL的Sn²⁺、Cu²⁺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。

（1） 已知：

2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)ΔH₁=-196.6kJ/mol

2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)ΔH₂=-113.8kJ/mol

NO₂(g)＋SO₂(g) SO₃(g)＋NO(g)ΔH₃

则ΔH₃＝，如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K₁、K₂、K₃ ， 则K₃＝(用K₁、K₂表示)。

（2） 如下图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K₂ ， 分别将2 mol NO和1 mol O₂通过K₁、K₃分别充入A、B中，发生的反应为2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)[不考虑2NO₂(g) N₂O₄(g)]，起始时A、B的体积相同均为a L。

①下列说法和示意图能说明A、B容器均达到平衡状态的是。

a．A、B容器中气体的颜色均不发生变化

b．A、B容器中NO和O₂物质的量浓度比均为2∶1

c．A、B容器中气体的密度不在发生变化

d．A、B容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化

e.

②T ℃时，A容器中反应达到平衡时的平衡常数K_p＝0.27(kPa)^－1。若A容器中反应达到平衡时p(NO₂)＝200 kPa，则平衡时NO的转化率为。(K_p是用平衡分压代替平衡浓度计算所得的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)

（3） 将0.2 mol SO₂和0.15 mol O₂通入2 L的密闭容器中，测得SO₂的物质的量随时间变化如下图实线所示。

①ab段平均反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)bc段平均反应速率；de段平均反应速率为。

②仅改变某一个实验条件，测得SO₂的物质的量随时间变化如上图中虚线所示，则改变的条件是。

③如图电解装置可将雾霾中的NO、SO₂分别转化为NH₄⁺和SO₄^2－。阴极的电极反应式是。

（1） CO₂与CH₄经催化重整，制得合成气：CH₄（g）+ CO₂（g） 2CO （g）+ 2H₂（g）

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

化学键	C—H	C=O	H—H	C O（CO）
键能/kJ·mol−1	413	745	436	1075

则该反应的ΔH=。有利于提高CH₄平衡转化率的条件是（填标号）。

A．高温低压            B．低温高压        C．高温高压            D．低温低压

②某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH₄、1 mol CO₂以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO₂的转化率是50%，其平衡常数为mol²·L^-2。

（2） CO₂可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c（HCO₃⁻）∶c（CO₃^{2 -}）=2∶1，溶液pH=。（室温下，H₂CO₃的K₁=4×10^-7；K₂=5×10^-11），0.1mol·L^-1 NaHCO₃溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为

（3） 研究证实，CO₂也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在极，该电极反应式是

（1） 已知下列热化学方程式：

Ⅰ、H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(l)   ΔH＝－285.0 kJ·mol^－1

Ⅱ、H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(g)   ΔH＝－241.8 kJ·mol^－1

Ⅲ、C(s)＋ O₂(g)=CO(g)   ΔH＝－110.5 kJ·mol^－1

Ⅳ、C(s)＋O₂(g)=CO₂(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

回答下列各问题：

①上述反应中属于放热反应的是。(填编号)

②H₂的燃烧热ΔH＝。

③燃烧10 g H₂生成液态水，放出的热量为。

④CO的燃烧热ΔH＝。

（2） 已知单质硫在通常条件下以S₈(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S₂、S₄、S₆及S₈等多种同素异形体，其中S₄、S₆和S₈具有相似的结构特点，其结构如图所示：

若已知硫氧键的键能为d kJ·mol^－1 ， 氧氧键的键能为e kJ·mol^－1 ， S(s)＋O₂(g)=SO₂(g) ΔH＝－a kJ·mol^－1 ， 则S₈分子硫硫键的键能为。

（3） 下表是部分化学键的键能数据：

化学键	P—P	P—O	O==O	P==O
键能/kJ·mol－1	198	360	498	x

①已知白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol^－1 ， 白磷(P₄)、P₄O₆、P₄O₁₀结构如图所示，则上表中x＝。

②0.5 mol白磷(P₄)与O₂完全反应生成固态P₄O₆ ， 放出的热量为kJ。

（1） 上图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1 mol NH₃(g)过程中能量的变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：。

（2） 若已知下列数据：

化学键	H-H	N≡N
键能/kJ·mol－1	435	943

试根据表中及图中数据计算N—H的键能： kJ·mol^－1。

（3） 用NH₃催化还原NO_x还可以消除氮氧化物的污染。已知：

4NH₃(g)＋3O₂(g)=2N₂(g)＋6H₂O(g)   ΔH₁＝－a kJ·mol^－1①

N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)　ΔH₂＝－b kJ·mol^－1②

若1 mol NH₃还原NO至N₂ ， 则该反应过程中的反应热ΔH₃＝ kJ·mol^－1(用含a、b的式子表示)。

（4） 捕碳技术(主要指捕获CO₂)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：2NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) (NH₄)₂CO₃(aq)   ΔH₁

反应Ⅱ：NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) NH₄HCO₃(aq)　ΔH₂

反应Ⅲ：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g) 2NH₄HCO₃(aq)　ΔH₃

则ΔH₃与ΔH₁、ΔH₂之间的关系是ΔH₃＝。