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试卷第1页，总10页1．碳酸亚铁（FeCO3）是菱铁矿的主要成分，将其隔绝空气加热到200℃开始分解为FeO和CO2，若将其在空气中高温煅烧则生成Fe2O3。（1）已知25℃，101kPa时：①C(s)+O2(g)＝CO2(g)△H＝-393kJ·mol-1②铁及其化合物反应的焓变示意图如右图：请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式。（2）据报道，一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁。其反应为：Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H①反应在3L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g，则该段时间内用H2表示该反应的平均反应速率为。②将一定量的Fe2O3(s)和3CH4(g)置于恒温恒容密闭容器中，在一定条件下反应，能说明反应达到平衡状态的是。A．CO和H2的物质的量之比为1:2B．混合气体的密度不再改变C．铁的物质的量不再改变D．v正(CO)=2v逆(H2)③在容积均为VL的I、II、III三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入amolCO和2amolH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是；上述反应的△H0（填“大于”或“小于”）。④甲烷经重整催化作用提供反应气的燃料电池如右图（以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质）。则正极电极反应式为，以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1mole-转移时，有3.2g铜溶解（填“”、“”或“=”）。（3）Fe2O3用CO还原焙烧的过程中，反应物、生成物和温度之间的关系如右图所示。试卷第2页，总10页若在800℃，混合气体中CO2体积分数为40%的条件下，Fe2O3用CO还原焙烧，写出反应的化学方程式为。（4）Fe2O3还可以用来制备FeCl3，通过控制条件FeCl3可生成聚合物，其离子方程式为：xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+下列措施不能使平衡正向移动的是（填序号）A．加水稀释B．加入少量铁粉C．升温D．加入少量Na2CO32．目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。（1）一定条下：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)已知：C和H2的燃烧热分别为393.5KJ/mol和285.8KJ/mol，且H2O（1）=H2O(g)△H=+44.0KJ/mol.则该反应的△H=。在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生此反应，其相关数据如下表所示：容器容积/L温度/℃起始量/mol平衡量/molC(s)H2O(g)H2(g)甲2T1243.2乙1T2121.2①T1T2(填“”、“=”或“”).②若乙容器中达到平衡所需时间为3min，则当反应进行到1.5mol时，H2O(g)的物质的量的浓度(填选项字母)。A．=0.8mol/LB．=1.4mol/LC．1.4mol/LD．1.4mol/L③T2℃下，乙容器中若起始充入amolCO2和bmolH2，反应达到平衡时，测得CO2的转化率大于H2的转化率，则a/b的值需满足的条件为。（2）用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1取五份等体体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示，则上述CO2转化为甲醇反应的H10(填“＞”、“＜”或“＝”)。②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图2所示。若在上述平衡体系中再充0.5molCO2和1.5molH2O(g)(保持温度不变)，则此平衡将移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)试卷第3页，总10页（3）CO2在一定的条件下，还可以转化为甲醚(CH3OCH3)。某研究小组将两个甲醚燃料电池串联后作为电源，电解饱和食盐水，装置如图3所示。①请写出该甲醚燃料电池负极的电极反应式。②若U形管中氯化钠溶液的体积为600mL。闭合K后，若每个电池甲醚用量均为0.0112L(已折算到标准状况)，且反应完全，假设产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，则电解后U形管中溶液的pH为。（4）常温下，用NaOH溶液吸收CO2得到pH=11的Na2CO3溶液，吸收过程中水的电离平衡将移动(填“正向”、“不”、“逆向”)；使计算溶液中=。(已知常温下，H2CO3的电离平衡常数为K1=4.4×10-2，K2=4.7×10-11)3．研究氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时，设计如下反应：I．2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g)△H0，化学平衡常数为k1，II.2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H0化学平衡常数为k2请回答下列问题：（1）4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的反应热△H=(用△H1、△H2表示)，化学平衡常数K=(用k1、k2表示)（2）若反应I在绝热密闭容器中进行，实验测得NO2(g)的转化率(NO2%)随时间变化如图所示，t3--t1时刻NO2(g)的转化率(NO2%)降低的原因是。（3）若反应II在恒温、恒容条件下进行，下列能判断该反应一定达到平衡状态的是______A．容器内压强不再变化B．n(ClNO)=n(NO)C．混合气体密度不变试卷第4页，总10页D．V正(NO)=V逆(ClNO)（4）在一定温度和压强下，反应II达到平衡，当NO和Cl2的比例不同时，对Cl2的比例不同时，对Cl2的转化率及平衡混合物中ClNO的体积分数都有影响。设NO和Cl2起始物质的量之比为x，平衡时Cl2的转化率为a，平衡混合物中ClNO的体积分数为y，y=。(用a和x的代数式表示y)（5）实验室用NaOH溶液吸收NO2，反应为：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COOH)由大到小的顺序为。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L-1)。常温下，向溶液B中加水稀释过程中，下列比值变化大的是。a．c(H+)/c(OH-)b.c(OH-)/c(CH3COO-)c.c(Na+)/c(CH3OO-)d.c(CH3OO-)·c(H+)/c(CH3COOH)4．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。（1）将CO2与焦炭（石墨）作用生成CO，CO可用于炼铁等。已知：①Fe2O3(s）+3C(石墨）=2Fe(s）+3CO(g）△H1=+489.0kJ·mol－1②C(石墨）+CO2(g）=2CO(g）△H2=+172.5kJ·mol－1则CO还原Fe2O3(s）的热化学方程式为。（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g）+3H2(g）CH3OH(g）+H2O(g）△H若向体积为1L的恒容密闭容器中按下表中三种投料方式投料，发生上述反应．反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线（如下图）。①该反应的△H_______0(填“＞”“＜”或“=”），曲线C对应的投料是第_________组。②T1℃时，曲线a对应的化学平衡常数K=_________(保留两位有效数字）。③若500℃时该反应的平衡常数K=2.5，T1℃________500℃（填“”“”或“=”）。（3）用电化学的方法也可以将CO2变废为宝，用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应式为____________。（4）用石灰水就能够将CO2转变成CaCO3，若Ksp(CaCO3）=2.8×10-9，饱和石灰水的物质的量浓度为0.01mol/L，则向1L饱和石灰水中通入_______mLCO2(标准状况），溶液中开始出现沉淀（不考虑反应过程中溶液体积的变化）。5．氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等，在生产、生活中具有重要作用．（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：H2O(l)=H2O(g)△H1=44.0kJ•mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=229.3kJ•mol-14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H3=-906.5kJ•mol-14NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H4则△H4=_____________kJ•mol-1．（2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。①写出该反应的离子方程式：_____________；试卷第5页，总10页②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为：_____________；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有_____________(任写一种)。（3）在微电子工业中NF3常用作半导体、液晶和薄膜太阳能电池等生产过程的蚀刻剂，在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时具有非常优异的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表明不留任何残留物，对表面物污染。工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。①a电极为电解池的_____________(填“阴”或“阳”)极，写出该电极的电极反应式：_____________；②以NF3对氮化硅(Si3N4)材料的蚀刻为例，用反应方程式来解释为什么在被蚀刻物表面不留任何残留物_____________。③气体NF3不可燃但可助燃，故气体NF3应远离火种且与还原剂、易燃或可燃物等分开存放，结构决定性质，试从结构角度加以分析_____________。④能与水发生反应，生成两种酸及一种气态氧化物，试写出相应的化学方程式_____________。6．燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2．5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关．SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径．（1）利用电化学原理将SO2转化为重要化工原料C若A为SO2，B为O2，则负极的电极反应式为：________。（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2+3H2CH3OH+H2O已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-akJ•mol-1；2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-bkJ•mol-1；H2O(g)═H2O(l)△H=-ckJ•mol-1；CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-dkJ•mol-1，则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为：________。（3）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO试卷第6页，总10页1650421．62．462900210．41．633900abcdt①该反应的△H________(填“＞”或“＜”)热反应，实验2条件下平衡常数K=________②实验3中，若平衡时，CO的转化