题目内容
【题目】已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒（PM2.5）等有害物质。目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。
（1）工业上可采用CO和H2合成甲醇，发生反应为（I）CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) △H<0 在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______。
A．正反应速率先增大后减小 B．逆反应速率先增大后减小
C．化学平衡常数K值增大 D．反应物的体积百分含量增大
E．混合气体的密度减小 F．氢气的转化率减小
（2）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：（Ⅱ）2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H<0 。则该反应在________________（填高温、低温或任何温度）下能自发进行。
（3）将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应（Ⅱ），经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图所示。以下说法正确的是_________
A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B.相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D.两种催化剂分别适宜于55℃和75℃左右脱氮
（4）用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
① A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_______Kc(B)（填“＜” 或“＞”或“=”）。
② A、B、C三点中NO2的转化率最高的是____（填“A”或“B”或“C”）点。
③ 计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
【答案】 AC 低温 D = A 2 MPa
【解析】（1）化学平衡的标志是正逆反应速率相等，当正反应速率大于逆反应速率时，说明反应是正向进行的；正反应速率先增大后减小，说明反应正向进行，A正确；逆反应速率先增大后减小,说明反应逆向进行，B错误；化学平衡常数K值增大，说明平衡正向进行，C正确；反应物的体积百分含量增大，平衡逆向进行，D错误；容器的体积不变，密度减小，说明抽出一部分气体，无法判断抽的是反应物还是生成物，E错误；增大氢气的浓度，反应向右进行，但是氢气的转化率减小；若减小压强，平衡左移，但是氢气的转化率也减小；无法判定反应进行的方向，F错误；正确选项AC。
（2）2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g) △H<0 ，S<0,则该反应在低温下能够自发进行；正确答案：低温。
（3）催化剂不会影响转化率，只影响反应速率，所以第(2)种催化剂和第(1)种催化剂对转化率没有影响，A错误；反应为体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，脱氮率减小，B错误；图象研究的是不同催化剂在不同的温度下的活性比较，最高点为催化剂活性最大的状态，与平衡转化率无关，C错误；两种催化剂分别在
和
左右催化效率最高，说明此时催化剂的活性最大，D正确；正确选项D。
（4）①A、B两点温度相等，所以化学平衡常数相等；正确答案：=。
②由方程式可以知该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，
的转化率降低，A、B、C 三点中A点压强最小，所以转化率最高；正确答案：A。
③设生成二氧化碳xmol,列三段式:
2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，
起始量 1 0 0
变化量 x 0.5x x
平衡量 1- x 0.5x x
从图知C点时NO2和CO2的物质的量浓度相等，则
，计算得出x=0.5 ,则平衡时总的物质的量为1.25mol，C点时该反应的压强平衡常数
；正确答案：2MPa。
【题目】苯甲酸具有弱酸性，可以和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯。苯甲酸乙酯(密度1.05 g·cm－3)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品以及用作有机合成中间体等。制备苯甲酸乙酯的过程如下：
(1)制备粗产品：如图所示装置中，于50 mL圆底烧瓶中加入8.0 g苯甲酸(Mr＝122)、20 mL乙醇(Mr＝46，密度0.79 g·cm－3)、15 mL环己烷、3 mL浓硫酸，摇匀，加沸石。在分水器中加水，接通冷凝水，水浴回流约2 h，反应基本完成。记录体积，继续蒸出多余环己烷和醇(从分水器中放出)。
(2)粗产品纯化：加水30 mL，分批加入固体NaHCO3，分液，然后水层用20 mL石油醚分两次萃取。合并有机层，用无水硫酸镁干燥。回收石油醚，加热精馏，收集210～213 ℃馏分。
相关数据如下：
沸点(℃，1 atm) | ||||||
苯甲酸 | 苯甲酸乙酯 | 石油醚 | 水 | 乙醇 | 环己烷 | 共沸物(环己烷—水—乙醇) |
249 | 212.6 | 40～80 | 100 | 78.3 | 80.75 | 62.6 |
根据以上信息和装置图回答下述实验室制备有关问题：
(1)写出制备苯甲酸乙酯反应的化学方程式______________________________________，仪器a的名称______________，b口为冷凝水的_____________（填“进水口”或“出水口”）。
(2)请说出在本实验中可以采取的能提高苯甲酸乙酯产率的方法_________________(写出任意一种即可)。
(3)如何利用实验现象判断反应已基本完成______________________________________。
(4)固体NaHCO3的作用______________________________，加入固体NaHCO3时的实验操作所用到的主要玻璃仪器为____________________。
(5)经精馏得210～213℃馏分7.0 mL，则实验中苯甲酸乙酯的产率为__________。
