题目内容
【题目】汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体，如何处理这些气体，对保护大气环境意义重大，回答下列问题:
（1）已知：2NO2(g) 
2NO(g)＋O2(g) ΔH1＝＋115.2 kJ·mol－1；
2O3(g) 3O2(g) ΔH2＝－286.6 kJ·mol－1。
写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式：___________。恒容密闭体系中NO氧化率随
值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率随值增大而增大的主要原因是________________________。
（2）实验测得反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0的即时反应速率满足以下关系式：v正=k正·c2(NO)·c(O2)；v逆=k逆·c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响
①温度为T1时，在1L的恒容密闭容器中，投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol；温度为T2时，该反应存在k正=k逆，则T1_______ T2 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②研究发现该反应按如下步骤进行：
第一步：NO+NO
N2O2 快速平衡 第二步：N2O2 +O2
2NO2 慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v1正=k1正×c2(NO)；v1逆=k1逆×c(N2O2)
下列叙述正确的是______
A.同一温度下，平衡时第一步反应的
越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低，因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
（3）科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO2两者转化为无污染气体，反应方程式为：2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g) △H<0
某温度下，向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2 molCO，发生上述反应，随着反应的进行，容器内的压强变化如下表所示：
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
压强/kPa | 75 | 73.4 | 71.95 | 70.7 | 69.7 | 68.75 | 68.75 |
回答下列问题：
①在此温度下，反应的平衡常数Kp=_________kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果精确到小数点后2位)；若保持温度不变，再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，则平衡_____(填“右移”或“左移”或“不移动”)；
②若将温度降低，再次平衡后，与原平衡相比体系压强(p总)如何变化？_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_____________________。
【答案】NO(g)＋O3(g)
NO2(g)＋O2(g) ΔH＝－200.9 kJ·mol－1 
值增大，O3浓度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g)
NO2(g)＋O2(g)正向移动，NO氧化率增大 小于 AD 0.04 不移动 减小 若温度降低，体积不变，根据阿伏加德罗定律，总压强减小；同时，降低温度，由于反应放热，所以平衡朝正方向移动，容器内分子数减少，总压强也减小
【解析】
(1)根据盖斯定律书写臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式；O3浓度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)正向移动；
(2) 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)；v正=k正·c2(NO)·c(O2)；v逆=k逆·c2(NO2)，达到平衡时k正·c2(NO)·c(O2)= k逆·c2(NO2)，
；
(3)根据气体物质的量比等于压强比，
，x=0.275mol，即反应平衡时，气体总物质的量是0.275mol。
(1)①2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) ΔH1＝＋115.2 kJ·mol－1；
②2O3(g)3O2(g) ΔH2＝－286.6 kJ·mol－1。
根据盖斯定律，②×
－①×得，NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH＝－200.9 kJ·mol－1；值增大，O3浓度增加，有利于平衡NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)正向移动，NO氧化率增大；
(2)①温度为T1时，在1L的恒容密闭容器中，投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol；
温度为T1时，K=
，温度为T2时，该反应存在k正=k逆，即K=1，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)正反应放热，所以T1小于T2；
②A．
，同一温度下，平衡时第一步反应的
越大，说明平衡常数越大，反应正向程度越大，故A正确；
B．转化率与平衡移动有关，与反应速率无关，故B错误；
C．活化能越小，反应速率越快，第二步的活化能比第一步的活化能高，故C错误；
D．总反应速率由慢反应决定，第二步反应速率慢，所以整个反应的速率由第二步反应速率决定，故D正确；
(3) ①
x=0.025mol；
在此温度下，反应的平衡常数Kp=
0.04kPa-1；若保持温度不变，再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，浓度熵Q=k，则平衡不移动；
②若温度降低，体积不变，根据阿伏加德罗定律，总压强减小；同时，降低温度，由于反应放热，所以平衡朝正方向移动，容器内分子数减少，总压强也减小，所以若将温度降低，再次平衡后，与原平衡相比体系压强(p总)减小。
【题目】草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Ni、Fe、Al2O3、CaO、炭及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下：
己知：①草酸钴晶体难溶于水
②RH为有机物，可用RH、有机溶剂萃取出溶液中的Ni2+
③几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的PH如表所示：
Fe3+ | Co2+ | |
开始沉淀时 | 1.9 | 7.1 |
沉淀完全时 | 3.7 | 9.1 |
(1)“焙烧”的目的_______。
(2)“碱浸”过程中Al2O3发生反应的化学方程式为_______。
(3) 经硫酸酸化后，“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2＋的离子方程式为_______。
(4)“浸出液B”中加入CoO并调节pH值至3.7~7.1的目的为_______。
(5) 加入NaF溶液可将钙离子转化为沉淀并过滤除去，若所得滤液中c(F－)=1.0×10－2mol·L1，则滤液中c(Ca2＋)为_______mol·L1[已知Ksp(CaF2)=1.05×10－10]。
(6) 萃取后水层中含有大量的Co2+，将水层与酸性KMnO4溶液充分混合生成Co3+、Mn2+，理论上完全反应消耗的n(Co2+)∶n(MnO4－)=_______。
