高考化学《微专题 小练习》统考版 专练 44

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（1）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C（s）和1ml H2O（g），起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）ΔH1＝＋131.4 kJ·ml－1
Ⅱ.CO（g）＋H2O（g）⇌CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝－41.1 kJ·ml－1
①下列说法正确的是 ；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时H2的体积分数可能大于 eq \f(2,3)
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，H2O（g）的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 ml。此时，整个体系 （填“吸收”或“放出”）热量 kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝ （以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。
（2）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）∶c（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）＝1∶2，则该溶液的pH＝ （该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11）；
②再生塔中产生CO2的离子方程式为 ；
③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为 。
2．[全国乙卷]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
（1）在N2气氛中，FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示：
根据上述实验结果，可知x＝ ，y＝ 。
（2）已知下列热化学方程式：
FeSO4·7H2O（s）===FeSO4（s）＋7H2O（g） ΔH1＝a kJ·ml－1
FeSO4·xH2O（s）===FeSO4（s）＋xH2O（g） ΔH2＝b kJ·ml－1
FeSO4·yH2O（s）===FeSO4（s）＋yH2O（g） ΔH3＝c kJ·ml－1
则FeSO4·7H2O（s）＋FeSO4·yH2O（s）＝2（FeSO4·xH2O）（s）的ΔH＝ kJ·ml－1。
（3）将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4（s）⇌Fe2O3（s）＋SO2（g）＋SO3（g）（Ⅰ）。平衡时p eq \a\vs4\al(SO3) ­T的关系如下图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总＝ kPa、平衡常数Kp（Ⅰ）=== （kPa）2。Kp（Ⅰ）随反应温度升高而 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3（g）⇌2SO2（g）＋O2（g）（Ⅱ），平衡时p eq \a\vs4\al(O2) ＝ （用p eq \a\vs4\al(SO3) 、p eq \a\vs4\al(SO2) 表示）。在929 K时，p总＝84.6 kPa，p eq \a\vs4\al(SO3) ＝35.7 kPa，则p eq \a\vs4\al(SO2) ＝ kPa，Kp（Ⅱ）＝ kPa（列出计算式）。
3．[新课标卷]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应 eq \f(1,2) N2（g）＋ eq \f(3,2) H2（g）===NH3（g）的ΔH＝ kJ·ml－1。
（2）研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行（*表示催化剂表面吸附位，N eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 表示被吸附于催化剂表面的N2）。判断上述反应机理中，速率控制步骤（即速率最慢步骤）为 （填步骤前的标号），理由是 。
（3）合成氨催化剂前驱体（主要成分为Fe3O4）使用前经H2还原，生成α­ Fe包裹的Fe3O4。已知α­ Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3，则α­ Fe晶胞中含有Fe的原子数为 （列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA）。
（4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为xH2＝0.75、xN2＝0.25，另一种为xH2＝0.675、xN2＝0.225、xAr＝0.10。（物质i的摩尔分数：xi＝ eq \f(ni,n总) ）
①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是 。
③图3中，当p2＝20MPa、xNH3＝0.20时，氮气的转化率α＝ 。该温度时，反应 eq \f(1,2) N2（g）＋ eq \f(3,2) H2（g）⇌NH3（g）的平衡常数Kp＝ （MPa）－1（化为最简式）。
4．[浙江卷1月（节选）]工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
请回答：
（1）在C和O2的反应体系中：
反应1 C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1＝－394 kJ·ml－1
反应2 2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH2＝－566 kJ·ml－1
反应3 2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH3
①设y＝ΔH－TΔS，反应1、2和3的y随温度T的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是__________________________________________________。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比 。
A．不变 B．增大
C．减小 D．无法判断
（2）水煤气反应：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝131 kJ·ml－1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________________________________________________________________________
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