题目内容
【题目】研究NO2、NO、CO污染物处理，对建设美丽中国具有重要意义。
（1）①NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g)△H1=-234.00kJ/mol
②1/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)△H2=-89.75kJ/mol
③2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)△H3=-112.30kJ/mol。
若NO2气体和CO气体反应生成无污染气体，其热化学方程式为______________。
（2）某温度下，向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2molCO，发生反应：2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)，经10min反应达到平衡，容器的压强变为原来的
。
①0～10min内，CO的平均反应速率v(CO)=__________；
②若容器中观察到_____，可判断该反应达到平衡状态；
③为增大污染物处理效率，起始最佳投料比为______；
④平衡后，仅将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”)。
（3）在高效催化剂作用下用NH3还原NO2进行污染物处理。
①相同条件下，选用A、B、C三种催化剂进行反应，生成氮气的物质的量与时间变化如图a。活化能最小的是______(用E(A)、E(B)、E(C)表示三种催化剂下该反应活化能)。
②在催化剂A作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系如图b。试说明图中曲线先增大后减小的原因________(假设该温度范围内催化效率相同)。
（4）有人设想在含有NO2的酸性污水中加人填充有铝粉的多孔活性炭颗粒进行水的净化。试结合电极反应说明多孔活性炭的主要作用_____。
【答案】 2NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g) △H=-868.8kJ/mol 4×10-4mol/(L.min) 体系内气体颜色不再改变 
不移动 E(A) 低于300℃，反应未达到平衡，温度升高，反应速率加快；高于300℃，反应已平衡，随温度升高，反应逆向进行 活性炭在与铝粉形成的原电池中作正极，发生反应2NO2+8H++8e-=N2↑+4H2O，将NO2转化为无污染物质N2
【解析】（1）反应①×4－②×2＋③×1得到：2NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g) △H=-868.8kJ/mol。
（2） 2NO2(g) + 4CO(g) = N2(g) + 4CO2(g)
起始： 0.1 0.2 0 0
反应： x 2x x/2 2x
平衡： 0.1－x 0.2－2x x/2 2x
恒温恒容压强的比等于气体的物质的量的比，所以
，解得x=0.02mol。
①由上参加反应的CO为0.04mol，反应速率为
= 4×10-4mol/(L.min)。
②反应达平衡以后所有物质的浓度都不变化，因为NO2的浓度不变，所以体系的颜色应该也不变化，则观察到颜色不变，证明反应达平衡。
③为增大污染物处理效率，应该保证反应尽量转化为生成物，即两个反应物都不过量，所以起始最佳投料比为。
④达平衡时一定有Q=K，现在仅将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，因为两者的系数相等，且一个在分子一个在分母，所以浓度商的比值Q不变，即Q依然等于K，反应平衡不移动。
（3）①一般来说，反应的活化能越小，反应的速率越快，所以E(A)最小。
②曲线为在催化剂A作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系，则曲线上的点不一定代表平衡态。反应速率慢的时候，该时间段不能达平衡，则速率越快，反应的量越多；反应速率很快的时候，反应达平衡，则温度越高，平衡逆向移动，反应的量减少。所以原因为：低于300℃，反应未达到平衡，温度升高，反应速率加快；高于300℃，反应已平衡，随温度升高，反应逆向进行。
（4）明显这个处理过程是原电池，加入铝和碳就组成了原电池的两个电极，铝为负极，碳为正极，其表面应该发生NO2得电子转化为氮气的反应，所以方程式为：2NO2+8H++8e-=N2↑+4H2O。
寒假乐园北京教育出版社系列答案
【题目】下列各组物质中，存在X→Y或Y→Z不能通过一步反应完成转化的一组是
选项 | X | Y | Z |
A | Al | NaAlO2(aq) | Al(OH)3 |
B | MgO | MgCl2(aq) | Mg |
C | H2O(g) | Fe3O4 | Fe |
D | NaOH(aq) | Na2CO3(aq) | NaHCO3(aq) |
A. A B. B C. C D. D
【题目】I．在一定条件下aA＋bB
cC+dD达到平衡时，请填写：
（1）若A、B、C、D都是气体，在加压后平衡向逆反应方向移动，则a、b、c、d关系是__________________。
（2）已知B、C、D是气体，现增加A的物质的量，平衡不移动，说明A是__________________（填状态）。
（3）若容器容积不变，加入气体B，气体A的转化率__________________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）若加热后，C的百分含量减小，则正反应是__________________反应（填“放热”或“吸热”）。
（5）若保持容器压强不变，且A、B、C、D都是气体，向容器中充入稀有气体，则化学平衡正向移动，则a、b、c、d关系是__________________。
Ⅱ．工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
（1）在一定温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.5mol·L－1。该反应的平衡常数K＝__________________。
（2）若在一体积可变的容器中充入l molCO、 2mol H2和1mol CH3OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向__________________(填“正”、“逆”)反应方向移动。
（3）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投人反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的转化率 | CH3OH的浓度(mol/L) | 能量变化（Q1、Q2、Q3均大于0） |
1 | 2molCO和4molH2 | a1％ | c1 | 放出Q1kJ热量 |
2 | 2molCH3OH | a2％ | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
3 | 4molCO和8molH2 | a3％ | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是 __________________。
A． c1=c2 B．2Q1=Q3 C．2a1=a3 D．a1 +a2 =1 E．该反应若生成2mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
【题目】下列离子方程式的书写及评价均合理的是( )
选项 | 离子方程式 | 评价 |
A | 将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中： 2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋I2 | 正确；Cl2过量，可将Fe2＋、I－均氧化 |
B | Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应： Ba2＋＋HCO3-＋OH－===BaCO3↓＋H2O | 正确；酸式盐与碱反应生成正盐和水 |
C | 过量SO2通入NaClO溶液中： SO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HSO3- | 正确；说明酸性：H2SO3强于HClO |
D | 1 mol/L的NaAlO2溶液和2.5 mol/L的HCl溶液等体积混合： 2AlO2-＋5H＋===Al3＋＋Al(OH)3↓＋H2O | 正确；第一步反应和第二步反应消耗的H＋的物质的量之比为2∶3 |
A. A B. B C. C D. D