【题目】合成气(CO+H2) 广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气，
(1)已知标况下，5.6LCH4与水蒸气完全反应时吸收51.5kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式________________；
(2)在150℃时2L 的密闭容器中，将2molCH4和2mol H2O(g)混合，经过15min达到平衡，此时CH4的转化率为60%。回答下列问题：
①从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=________。
②在该温度下，计算该反应的平衡常数K=________。
③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是________。
A．V(H2)逆=3v (CO)正 B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中总压强不变 D．C(CH4)=C(CO)
(3)合成气中的氢气也用于合成氨气：N2+3H2
2NH3。保持温度和体积不变，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是_______________；
容器 | 体积 | 起始物质 | 平衡时NH3的物质的量 | 平衡时N2 的体积分数 | 反应开始时的速率 | 平衡时容器内压强 |
甲 | 1L | 1molN2+3molH2 | 1.6mol | φ甲 | v甲 | P甲 |
乙 | 1L | 2molN2+6molH2 | n1 mol | φ乙 | v乙 | P乙 |
丙 | 2L | 2molN2+6molH2 | n2 mol | φ丙 | v丙 | P丙 |
A．n1=n2=3.2 B．φ甲=φ丙>φ乙 C．v乙 >v>v甲 D．P乙>P甲=P丙
(4)合成气可以制取甲醚，绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”工作原理如下图所示
① 电极Y 上发生的反应式为__________ ；
②电池在放电过程中，电极X周围溶液的pH_______(填“增大、减小、不变”)。
【答案】 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H= +206kJ/mol 0.12mol·L-1·min-1 21.87 AC BD O2+4e-+4H+=2H2O 减小
【解析】(1). 标况下5.6LCH4为0.25mol，则方程式为: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，吸热反应，△H为正，△H=+51.5×4=+206kJ/mol；
(2). ①甲烷转化1.2mol，生成氢气3.6mol，则氢气的变化量为3.6mol/2L/15min=0.12 mol·L-1·min-1；②
；③A. 从反应开始至平衡氢气的变化量为CO(g)的3倍，A正确；B. 反应质量守恒，无论反应如何，质量均不变，容器体积不变，则密度不变；C. 方程两端气体体积不同，若容器内压强不变，则气体体积不变化，即反应达到平衡，C正确；D. 反应平衡时CH4的转化率为不一定为50%，即C(CH4)= C(CO)不能保证反应平衡，D错误。所以选择AC。
(3).乙容器中的起始压强大于丙容器中的起始压强，故n1n2不相等，A错误；B. 容器甲和丙的起始压强相等且小于乙容器，所以正向反应程度φ乙>φ甲=φ丙，所以N2 的体积分数φ甲=φ丙>φ乙，B正确；C. 同B，v乙 >v丙=v甲，C错误；D. 由于方程两端气体的物质的量不发生变化，所以平衡时容器压强等于起始压强，故P乙>P甲=P丙，D正确。所以选择BD。
(4). ①因为氢离子向Y极移动，则Y极得到电子为正极，又燃料电池以氧气为反应物，其反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；②电池在放电过程中，X极处生成氢离子，所以pH减小。
期末冲刺100分创新金卷完全试卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】以下是A～F物质间的相互转化关系图。已知A～F中均含有一种相同的元素,B是一种工业产品,应用广泛,D在常温下是气体。C是单质,很脆的淡黄色晶体。C与F物质的量之比1∶1反应生成A。
请回答：
（1）A的化学式________。
（2）反应①的离子方程式________。
（3）将C与过量浓NaOH溶液混合加热,有F生成。写出反应的化学方程式________。
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【题目】下列有关物质用途的说法中错误的是（ ）
A.氯气可用于自来水的消毒
B.四氧化三铁常用作红色油漆和涂料
C.明矾可用于净水
D.过氧化钠用于呼吸面具和潜水艇里氧气的来源
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【题目】C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):
（1）C60、金刚石和石墨三者的关系是互为____。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
（2）固态时,C60属于____(填“原子”或“分子”)晶体,C60分子中含有双键的数目是____。
（3）晶体硅的结构跟金刚石相似,1 mol晶体硅中含有硅—硅单键的数目约是____NA。
（4）石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是____。
（5）观察CO2分子晶体结构的一部分,试说明每个CO2分子周围有____个与之紧邻且等距的CO2分子;该结构单元平均占有____个CO2分子。
（6）观察图形推测,CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为___,每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为___,距离为___,每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为____,距离为____,每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为___。
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【题目】PET是世界上产量最大的合成纤维，其结构简式为：
现以煤的干馏产品A 与F 为原料制备PET，生产的工艺流程如图所示。
①A的分子式为C8H10，且能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色。
②M分子里所有原子共平面。
③G 为CaC2，其与H2O 反应时元素化合价不变。
请回答下列问题：
(1)A的名称为__________。M→N 的反应类型为__________；
(2)反应①的反应条件为：__________；
(3)写出有机物A 所有一氯代物的结构简式：__________。
(4)写出下列反应的化学方程式：
①D与足量的氢氧化铜悬浊液煮佛：__________；
②反应⑤：__________。
(5)P的一种同系物X的分子式为C3H8O2 ，在核磁共振氢谱图中出现三种信号峰，其峰的强度之比为2∶1∶1。则X 的结构简式为__________。
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【题目】氮化镁(Mg3N2) 在工业上具有非常广泛的应用。某化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2并进行有关实验。实验装置如下所示：
已知：①氮化镁常温下为浅黄色粉末，极易与水反应。
②亚硝酸钠和氯化铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快。
③温度较高时，亚硝酸钠会分解产生O2等。
回答下列问题：
(1)仪器a、b的名称分别是____________，____________；写出装置A 中发生反应的化学方程式____________。
(2)装置C中为饱和硫酸亚铁溶液，作用是_________，该装置中发生反应的离子方程式为____________；装置D 中的试剂是____________，F 装置的作用是____________。
(3)加热至反应开始发生，需移走A 处酒精灯，原因是____________。
(4)实验结束后，取装置E的硬质玻璃管中的少量固体于试管中，加少量蒸馏水，把润湿的红色石蕊试纸放在管口，观察实验现象，该操作的目的是______________。反应的化学方程式为操作的目的是__________；再弃去上层清液，加入盐酸，观察是否有气泡产生，该操作的目的是__________。
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【题目】某市中考化学实验操作考试有四个考题：①蒸馏；②H2的化学性质；③二氧化碳的制取、收集和验满；④氧气的制取、收集和验满。考试的方法是由考生抽签确定考题，小凯同学抽签后被监考老师引导至准备了下列仪器和药品的实验台前：
请回答：
（1）指出上图中仪器a的名称：_______；
（2）由实验台上提供的仪器和药品，你认为小凯抽到的是第____个考题；
（3）以下是小凯完成该实验主要操作过程的示意图。按评分标准，每项操作正确得1分，满分5分，实验完毕后小凯得了3分。请找出他失分的操作并说明原因：______________________、______________________；
（4）仅用上述仪器（药品另选），也能完成另一种常见气体的实验室制取，化学方程式为：______________；若增加________ （填一种玻璃仪器名称）还能组装成高锰酸钾制氧气的发生装置。
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【题目】工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2
CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：
（1）Ti基态原子核外电子排布式为_________。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有______（填元素符号），和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。
（2）H2O分子中O原子的价层电子对数是________，CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为_______。
（3）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为_________，原因是__________。
（4）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。
（5）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示（8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内），该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。
①该晶体硬度超过金刚石的原因是____________。
②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。
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【题目】碳的氧化物对环境的影响较大，CO是燃煤工业生产中的大气污染物，CO2则促进了地球的温室效应。给地球生命带来了极大的威胁。
(1)已知：①甲醇的燃烧热△H=-726.4kJ·mol-1
②H2(g)+ 
O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1。
则二氧化碳和氢气合成液态甲醇，生成液态水的热化学方程式为_____________________________。
(2)二氧化碳合成CH3OH 的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H1，过程中会产生副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。图1是合成甲醇反应中温度对CH3OH、CO的产率影响曲线图，△H2________0(填“＞”或“＜”)。增大反应体系的压强，合成甲醇的反应速率___________(填“增大”“减小”或“ 不变”)，副反应的化学平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(3)以某些过渡金属氧化物作催化剂，二氧化碳与甲烷可转化为乙酸：CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ·mol-1。不同温度下，乙酸的生成速率变化曲线如图2。结合反应速率，使用催化剂的最佳温度是________℃，欲提高CH4的转化率，请提供一种可行的措施：____________________________。
(4)一定条件下，CO2 与NH3 可合成尿素[CO(NH2)2]：CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。某温度下。在容积为1L的恒容密闭容器中,加入一定氨碳比
的3molCO2 和NH3的混合气体。图3是有关量的变化曲线，其中表示NH3转化率的是曲线________(填“a”或“b”),曲线c 表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,则M点的平衡常数K=________，y=________。
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