题目内容
空气质量与我们的健康息息相关，目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数（AQI），SO2、NO2和CO是其中3项中的污染物。
（1）上述3种气体直接排入空气后会引起酸雨的气体有 （填化学式）。
（2）早期人们曾经使用铅室法生产硫酸，其主要反应为：
SO2（g）＋NO2（g）
SO3（g）＋NO（g）
①若已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝a kJ·mol－1
2NO（g）＋O2（g）2NO2（g） ΔH＝b kJ·mol－1
则SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g） ΔH＝ kJ·mol－1。
②一定温度下，向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO2和NO2各1 mol，发生反应：SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）。下列事实中不能说明该反应达到平衡状态的是 （选填序号）。
a．体系压强保持不变 b．混合气体的颜色保持不变
c．NO的物质的量保持不变 d．每生成1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2
③测得②中反应5 min末到达平衡，此时容器中NO与NO2的体积比为3︰1，则这段时间内SO2的反应速率υ（SO2）＝ ，此反应在该温度下的平衡常数K＝ 。
（3）甲醇日趋成为重要的有机燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反应的化学方程式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。今在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
①上述合成甲醇的反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。
③若将达到平衡状态A时生成的甲醇用于构成甲醇一氧气燃料电池，电解质溶液为KOH浓溶液，则该电池工作时正极的电极反应式为 ，理论上通过外电路的电子最多为 mol。
（1）（2分） SO2、NO2 （2）（8分）①
②ad ③0.075mol/（L?min） 9
（3）（6分）①放热（1分） ②Ka＝Kb＞KC（1分） ③O2 + 2H2O + 4e－＝4OH－（2分） 30（2分）
解析试题分析：（1）SO2和NO2排入大气中最终分别变为硫酸和硝酸，从而形成酸雨。CO不能形成酸雨。
（2）①若已知2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH＝a kJ·mol－1、2NO（g）＋O2（g）2NO2（g） ΔH＝b kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知前者减去后者即得到反应2SO2（g）＋2NO2（g）2SO3（g）＋
2NO（g），因此反应SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g） ΔH＝kJ·mol－1。
②在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。A、根据反应式可知，反应前后气体的体积不变，因此压强始终是不变，则体系压强保持不变不能说明反应达到平衡状态；b、颜色的深浅与NO2的浓度有关系，所以当混合气体的颜色保持不变时，则说明NO2的浓度不再发生变化，因此反应达到平衡状态；c、NO的物质的量保持不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态；d、每生成1 mol SO3的同时，一定消耗1 molNO2，因此该关系是始终成立的，不能说明反应达到平衡状态，答案选ad。
③ SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）
起始量（mol） 1 1 0 0
转化量（mol） x x x x
平衡量（mol） 1－x 1－x x x
由于平衡时容器中NO与NO2的体积比为3︰1
则3－3x＝x
解得x＝0.75mol
所以平衡时消耗SO2的浓度是0.75mol÷2L＝0.375mol/L
则这段时间内SO2的反应速率υ（SO2）＝0.375mol/L÷5min＝0.075mol/（L?min）
由于反应前后体积不变，所以可以用物质的量代替浓度计算平衡常数
则此反应在该温度下的平衡常数K＝
＝9
（3）①根据图像可知，在压强不变的条件下，随着温度的升高，CO的转化率降低。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。
②平衡常数只与温度有关系，A和B两点温度相同，则平衡常数相等。升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以三点平衡常数的大小关系是Ka＝Kb＞KC。
③原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以在燃料电池中燃料在负极通入，氧气或空气在正极通入。由于电解质是氢氧化钾溶液，显碱性，所以正极电极反应式为O2 + 2H2O + 4e－＝4OH－；根据图像可知A点CO的转化率是0.5，则平衡常数生成甲醇的物质的量是10mol×0.5＝5mol。甲醇中碳元素的化合价是－2价，反应后被氧化为＋4价，失去6个电子，所以5mol甲醇反应转移电子的物质的量是5mol×6＝30mol。
考点：考查酸雨的形成、盖斯定律、反应速率和平衡常数计算、平衡状态判断、外界条件对平衡状态的影响以及电化学原理的应用与计算
甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定条件下发生反应：CH3OH (g)+ H2O (g)
CO2(g) +3 H2 (g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。
| 时间 物质 | 0 min | 10 min | 30 min | 60 min | 70 min |
| CO2(mol/L) | 0 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
| CH3OH(mol/L) | 1.0 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
①已知：CH3OH (g)+
O2 (g)
CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol H2(g)+
O2 (g)
H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3=_____ 。
②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。
④下列措施中能使平衡时n(CH3OH)／n(CO2)减小的是(双选)___________。
A．加入催化剂 B．恒容充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2(g)从体系中分离 D．再充入1molH2O
（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。
①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。
②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL)
铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。
（1）已知：2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol－1
请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式： ；
（2）现用氯化铜晶体(CuCl2·2H2O，含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl2·2H2O。先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
| 氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
请回答下列问题:
①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4，X加哪种好，为什么？ ；
该反应的离子方程式为 。
②溶液II中除Cu2+外，还有 金属离子，如何检验其存在 。
③物质Y不能为下列的
a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3 e．CaO f．NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是 。
氨有着广泛的用途，可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。
（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应可生成氨气：
该反应在固定体积的密闭容器中进行，有关说法正确的是_____________（填序号字母）。
A．反应处于平衡状态时， |
B．反应达到平衡后， |
| C．体系的总压强不变，说明反应已达平衡 |
| D．混合气体的密度保持不变，说明反应已达平衡 |
①
②
③请写出上述三个反应中
、
、
三者之间关系的表达式，＝_________。（3）工业制硝酸的主要反应是：
＝
①升高温度，反应的K值减小，则Q______（填“>”、“<”或“＝”）0。
②若反应起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________（填序号）。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的浓度如下表：
| 时间/浓度 |   |  |  |  |
| 起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
| 第2min | 3.2 | a | 0.8 | 1.2 |
| 第4min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
| 第6min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
反应在第2 min到第4 min时，O2的平均反应速率为________。
反应在第2 min时改变了条件，改变的条件可能是______________________________。
该条件下，反应的平衡常数K＝________。
O2(g)＝CO(g) 
="-111.0" KJ·mol-1
2N (g)
2H (g)
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为：以下是一些物质的熔沸点数据（常压）：
| | 钾 | 钠 | Na2CO3 | 金刚石 | 石墨 |
| 熔点（℃） | 63．65 | 97．8 | 851 | 3550 | 3850 |
| 沸点（℃） | 774 | 882．9 | 1850（分解产生CO2） | ---- | 4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应：4 Na（g）+ 3CO2（g）
2 Na2CO3（l）+ C(s,金刚石) △H=－1080．9kJ/mol（1）若反应在10L密闭容器、常压下进行，温度由890℃升高到1860℃，若反应时间为10min, 金属钠的物质的量减少了0．2mol，则10min内CO2的平均反应速率为 。
（2）高压下有利于金刚石的制备，理由是 。
（3）由CO2（g）+ 4Na（g）=2Na2O（s）+ C（s，金刚石） △H=－357．5kJ/mol；则Na2O固体与C（金刚石）反应得到Na（g）和液态Na2CO3（l）的热化学方程式 。
（4）下图开关K接M时，石墨电极反应式为 。
（5）请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Ag+氧化性的强弱。
在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥(在同一烧杯中，
电极与溶液含相同的金属元素)，并标出外电路电子流向。
汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g)＋O2(g) 
2NO(g) ΔH，已知该反应在 T ℃时，平衡常数K＝9.0。
请回答：
（1）已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH= （用含ΔH1、ΔH2的表达式表示）；
（2）某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则NO的反应速率 ；
（3）假定该反应是在恒容条件下进行，下列能判断该反应已达到平衡的是________；
| A．消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 |
| B．混合气体密度不变 |
| C．混合气体平均相对分子质量不变 |
| D．2v正(N2)＝v逆(NO) |
2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”图，由图A可以推知该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。由图B可知，与a对应的条件相比，b改变的条件可以是 ；
（5）T ℃时，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20mol·L－1和0.50mol·L－1，此时反应N2(g)＋O2(g)
2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，平衡时，N2在混合气体的体积百分数为多少？（在答题卡上写出具体计算过程，结果保留2位有效数字） 
2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol 