能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。Ⅰ.已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）ΔH1＝a kJ·mol－1CO（g）＋O2（g

题型：不详难度：来源：

能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知：Fe₂O₃（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH₁＝a kJ·mol^－1
CO（g）＋O₂（g）=CO₂（g）　    ΔH₂＝b kJ·mol^－1
4Fe（s）＋3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）　 ΔH₃＝c kJ·mol^－1
则C的燃烧热ΔH＝________kJ·mol^－1。
Ⅱ.（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号）。
A．C（s）＋CO₂（g）=2CO（g）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H₂O（l）
C．2H₂O（l）=2H₂（g）＋O₂（g）
D．2CO（g）＋O₂（g）=2CO₂（g）
若以熔融的K₂CO₃与CO₂为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：_____________________________________。
（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，开始他们将N₂和H₂混合气体20 mol（体积比1∶1）充入5 L合成塔中，反应前压强为P₀，反应过程中压强用P表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题：
①反应达平衡的标志是__________________________（填字母代号，下同）。
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH₃的生成速率是N₂的生成速率的2倍
②0～2 min内，以c（N₂）变化表示的平均反应速率为________________。
③欲提高N₂的转化率，可采取的措施有_____________________________。
A．向体系中按体积比1∶1再充入N₂和H₂
B．分离出NH₃
C．升高温度
D．充入氦气使压强增大
E．加入一定量的N₂
（3）25℃时，BaCO₃和BaSO₄的溶度积常数分别是8×10^－9和1×10^－10，某含有BaCO₃沉淀的悬浊液中，c（CO₃^2-）＝0.2 mol·L^－1，如果加入等体积的Na₂SO₄溶液，若要产生BaSO₄沉淀，加入Na₂SO₄溶液的物质的量浓度最小是________mol·L^－1。

答案

Ⅰ.
Ⅱ.（1）D　CO－2e^－＋CO₃^2-=2CO₂
（2）①AC　②0.1 mol·L^－1·min^－1　③AB　（3）0.01

解析

Ⅰ.三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，（①×2＋②×6＋③）÷6得，C（s）＋O₂（g）=CO₂（g）　ΔH＝（2a＋6b＋c）kJ·mol^－1，则C的燃烧热为kJ·mol^－1。Ⅱ.（1）自发的氧化还原反应可以设计成原电池，选D；负极失电子发生氧化反应，负极反应为CO－2e^－＋CO₃^2-=2CO₂。
（2）①此反应是反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变说明达到平衡；因为气体总的质量不变，容器体积不变，所以密度始终不变，不能运用密度不变作为反应达到平衡的标志，NH₃的生成速率是N₂的生成速率的2倍，说明反应达到平衡。②设反应的N₂为x mol，则反应的H₂为3x mol，生成的NH₃为2x mol，由压强关系得＝0.9，解得x＝1，则用氮气表示的平均反应速率为＝0.1 mol·L^－1·min^－1。③此反应的正反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，氮气的转化率降低，C错误；充入氦气使压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不移动，氮气的转化率不变，D错误；加入一定量的氮气，氮气的转化率降低，E错误。（3）根据题给数据，由K_sp（BaCO₃）＝c（Ba^2＋）·c（CO₃^2-）得c（Ba^2＋）＝4×10^－8mol·L^－1，混合后溶液中，c（Ba^2＋）＝2×10^－8mol·L^－1，要想产生BaSO₄沉淀，至少需要
c（Ba^2＋）·c（SO₄^2-）＝K_sp（BaSO₄），计算得c（SO₄^2-）＝5×10^－3mol·L^－1，则加入Na₂SO₄溶液的物质的量浓度最小是0.01 mol·L^－1。