【2016新课标Ⅱ】——中，传统
联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料．回答下列问题： （1）联氨分子的电子式为 ，其中氮的化合价为 ．
（2）实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为 ．
（3）①2O2（g）+N2（g）═N2O4（l）△H1 ②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2 ③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3
﹣1
④2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=﹣1048.9kJ?mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4= ，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为 ．
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似．联氨第一步电离反应的平衡常数值为 （已知：N2H4+H?N2H5的K=8.7×10；Kw=1.0×10）．联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 ．
（5）联氨是一种常用的还原剂．向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是 ．联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀．理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2 kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是 ．
+
+
7
﹣14
【答案】 （1） ：
﹣7
；﹣2；（2） 2△H3﹣2△H2﹣△H1；反应放热量大，产生大量气体；
（4） 8.7×10，N2H6（HSO4）2；
（5） 固体逐渐变黑，并有气泡产生；1；N2H4的用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O），而Na2SO3产生Na2SO4．
【解答】解：（1）肼的分子式为N2H4，是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价
键形成的共价化合物，电子式为：，其中氢元素化合价为+1价，则氮元素化合价为﹣2价，
（2）氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼，次氯酸钠被还原生成氯化钠，结合原子守恒配平书写反应的化学方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，
（3）①2O2（g）+N2（g）═N2O4（l）△H1 ②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2 ③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3 依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2﹣②×2﹣①得到④2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=2△H3﹣2△H2﹣△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，因此可作为火箭推进剂，（4）
﹣+
联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似．联氨第一步电离方程式为N2H4+H2O?N2H5+OH，平衡常数Kb=
+
=
2+
﹣
×
=K×Kw=8.7×10×1.0×10
7﹣14
=8.7×10，第
﹣7
二步电离方程式为N2H5+H2O?N2H6+OH，因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6（HSO4）2，
（5）联胺被银离子氧化，银离子被还原生成单质银，﹣2价的N元素被氧化为N2，反应方程式为：
N2H4+4AgBr=4Ag↓+N2↑+4HBr，因此反应出现现象为：固体逐渐变黑，并有气泡产生，由于肼的氧化产物是氮气，不会对锅炉造成腐蚀，而亚硫酸钠被氧化产物为硫酸钠，易生成硫酸盐沉淀影响锅炉的安全使用，联胺被氧化失电子N2H4～N2﹣4e，O2～4e，N2H4～O2～4e，联胺和氧气摩尔质量都是32g/mol，则等质量联胺和氧气物质的量相同，理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O21kg，与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O），而Na2SO3产生Na2SO4，
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﹣
﹣
﹣
【2016新课标Ⅱ】——难，半新颖
丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产．主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等．回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
①C3H6（g）+NH3（g）+O2（g）═C3H3N（g）+3H2O（g）△H=﹣515kJ?mol
②C3H6（g）+O2（g）═C3H4O（g）+H2O（g）△H=﹣353kJ?mol
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 ．
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃．低于460℃时，丙烯腈的产率 （填“是”或“不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是 ；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）．
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大
（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示．由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 ，理由是 ．进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约
﹣1
﹣1
为 ．
【答案】 （1） 两个反应均为放热量大的反应；低温、低压；催化剂； （2） 不是，该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低；AC；
（3） 1：1；该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；1：7.5：1． 【解答】解：（1）两个反应在热力学上趋势均很大，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率，由图b可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂，
（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460°C以前是建立平衡的过程，所以低于460°C时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460°C时，丙烯腈产率降低，
A．催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，故A正确； B．平衡常数的大小不影响产率，故B错误；
C．根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，故C正确； D．反应活化能的大小不影响平衡，故D错误； （3）根据图象可知，当
约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化
学反应C3H6（g）+NH3（g）+O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g），氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为：1：7.5：1，
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【2016天津】——中，传统
氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：____________。 （2）氢气可用于制备H2O2。已知： H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。 （3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)正确的是________。 a．容器内气体压强保持不变 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。 （5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH?
FeO42?+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42?，镍电
MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述
极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。
①电解一段时间后，c(OH?)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。 ②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。
③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。
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-- 【答案】（1）污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高；H2+2OH-2e=2H2O
（2）＜ （3）ac （4）光能转化为化学能 （5）①阳极室 ②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 ③M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。
【解析】（1）与汽油相比，H2作为燃料的优点有：污染小，可再生，来源广，资源丰富，燃烧热值高等，碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH-2e=2H2O；
（2）H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 ； O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)两反应△S<0，根据△G=△H-T△S，因为两反应均为自发反应，因此△H均小于0，将?+?得：的ΔH=△H1+△H2<0,故答案为< （3）MHx(s)+yH2(g)
MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。a.平衡时气体的物质的
--
量不变，压强不变，正确；b.该反应为可逆反应，吸收y mol H2需要大于1 mol 的MHx，错误；c.降低温度，平衡向正反应分析移动，平衡常数增大，正确；d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)＜v(吸氢)，错误；故选ac；
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能
（5）①根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，
?
因此电解一段时间后，c(OH)降低的区域在阳极室，故答案为：阳极室；
[来源:gkstk.Com]
②氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低，故答案为：防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；
--③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c(OH)
过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低，故答案为：M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反
-应慢(或N点：c(OH)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。
-
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【2016?上海】——难，新颖
随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空：
29.目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：
CO2（g）+4H2（g）
已知H2的体积分数随温度的升高而增加。
若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
v正 v逆 平衡常数K 转化率α CH4（g）+2H2O（g）
30．相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：
[CO2]/mol·L-1 [H2]/mol·L-1 b n [CH4]/mol·L-1 c x [H2O]/mol·L-1 d y 平衡Ⅰ a 平衡Ⅱ m a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为_________。 31．碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11 草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5
0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（选填“大于”“小于”或“等于”） 等浓度广东草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是___________。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是__。（选填编号） a．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] c．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-] 32．人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液
中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象。_______________________________
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