题目内容

（16分）NO和NO2是常见的氮氧化物，研究它们的综合利用有重要意义。
（1）氮氧化物产生的环境问题有          （填一种）。
（2）氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下：
①反应Ⅰ为：NO＋O3＝NO2＋O2，生成11.2 L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是       mol。
②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，反应的化学方程式是      。
（3）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：
NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) △H＝－41.8 kJ·mol－1
①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－196.6 kJ·mol－1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式                  。
②一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1，则NO2的平衡转化率是      。
③上述反应达平衡后，其它条件不变时，再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol，平衡 （填序号）。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
（4）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是            。

（1）产生光化学烟雾或形成酸雨（1分） （2）①1（2分）
②6NO2＋4CO(NH2)2＝7N2＋8H2O＋4CO2（3分）
（3）①2NO(g)+O2(g) ＝ 2NO2(g) △H＝－113.0 kJ·mol－1（3分） ②75%（2分）③Ａ（2分）
（4）NO－3e－＋2H2O＝NO3－＋4H+（3分）

解析试题分析：（1）氮氧化物产生的环境问题有产生光化学烟雾或形成酸雨等。
（2）①根据反应NO＋O3＝NO2＋O2可知，每生成生成1mol氧气，反应中氮元素的化合价就从＋2价升高到＋4价，失去2个电子，则11.2 L O2（标准状况）即0.5mol氧气时，转移电子的物质的量是1mol。
②反应ⅡNO2中氮元素的化合价是+4价，而尿素中氮元素的化合价是－3价，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，根据电子得失守恒可知，氮原子均转化为氮气，则根据原子守恒可知，其余产物是水和CO2，所以反应的化学方程式是6NO2＋4CO(NH2)2＝7N2＋8H2O＋4CO2。
（3）①已知：反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－196.6 kJ·mol－1、NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) △H＝－41.8 kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知前者减去后者乘以2即得到2NO(g)+O2(g) ＝ 2NO2(g)，则△H＝－196.6 kJ·mol－1+41.8 kJ·mol－1×2＝－113.0 kJ·mol－1。
②            NO2(g)＋SO2(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
则根据容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1可知x:(1-x)＝3∶1
解得x＝0.75
所以NO2的平衡转化率是75%
③反应前后体积不变，则可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则根据②可知，该温度下反应的平衡常数K＝ ＝9。若其它条件不变时，再往容器中同时充入NO2、SO2、SO3、NO各1mol，则此时 ＝1.96＜9，所以反应向正反应方向进行，答案选A。
（4）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，因此NO在负极通入，氧气在正极通入。电解质溶液显酸性，因此负极电极反应式为NO－3e－＋2H2O＝NO3－＋4H+。
考点：考查氧化还原反应计算、热化学方程式、平衡状态的计算以及影响因素、燃料电池应用等

练习册系列答案
相关题目

已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/ ℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
 
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=             ，△H    0（填“<”“ >”“ =”)；
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)="0.003" mol·L-1·s-1，则6s时c(A)=      mol·L-1， C的物质的量为      mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为     ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为         ；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为      (填正确选项前的字母)：
a．压强不随时间改变       b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时问改变        d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为             。

某温度时，在3L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式：                            ；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为                  ；
（3）该反应是由    开始反应的。（?正反应?逆反应?正逆反应同时。）

在下列事实中，什么因素影响了化学反应速率？
①天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象                。
②熔化的氯酸钾放出气泡较慢，撒入少量二氧化锰很快产生气体         。
③工业上常将固体燃料粉碎，以提高燃烧效率             。
④同体积、同浓度的盐酸与同样大小的锌条和镁条反应，产生气体前慢后快           。
⑤同体积、同浓度的硫酸和盐酸与同样大小质量相等的锌粒反应，产生气体前者快      。

（14分）I．已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)  ΔH
一定温度下，在1.0 L密闭容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：

时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100 kPa
4.56
5.14
5.87
6.30
7.24
8.16
8.18
8.20
8.20
回答下列问题：
（1）下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态      。
A．混合气体的密度不再发生改变      B．消耗1 mol H2O（g）的同时生成1 mol H2
C．ΔH不变                         D．v正(CO) = v逆(H2)
（2）由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n总，n总＝____ mol；由表中数据计算反应达平衡时，反应物H2O(g)的转化率α =_____（精确到小数点后第二位）。
Ⅱ．硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知25℃时：xSO2 (g)＋2xCO(g)＝2xCO2 (g)＋Sx (s)     ΔH＝ax kJ/mol     ①
2xCOS(g)＋xSO2 (g)＝2xCO2 (g)＋3Sx (s)   ΔH＝bx kJ/mol。    ②
则反应COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的热化学方程式是                            。
（2）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS?、S2?的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。试分析：

①B曲线代表      分数变化(用微粒符号表示)；滴加过程中，溶液中一定成立：
c(Na+)=                               。
②M点，溶液中主要涉及的离子方程式                             。

（15分）请回答下列问题：
（1）分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉，消耗硝酸的物质的量较少的是_________硝酸（填“浓”或“稀”），相应的离子方程式是_____________.
（2） 800时，在2L的恒容密闭容器中充入2molNO和1molO2发生反应，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，经5min达到平衡，测得c（NO)="0.5" mol/L，并放热QkJ。5min内 v(O2)=___________。
②该条件下，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=     。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此时v正    v逆（填“>”、“=”或“<”）。
④若向平衡混合物中仅充入lmolNO2，平衡向_______（填“正向”、“逆向”或“不”）移
动。达新平衡时，NO2的体积分数________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2－，可以在强碱性条件下加入铝粉除去（反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出）。请写出该反应的离子方程式________

(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质
CH4
CO2
CO
H2
体积分数
0.1
0.1
0.4
0.4
①此温度下该反应的平衡常数K=           。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H＝              ；
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是                                   ；
（?代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）
④为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是                     ；
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，则上述平衡向          (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
（2）以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，写出其结构简式：                    ；
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为      。

氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。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，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间1 h)：

T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相应的化学方程式：2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1
回答下列问题：
(1)此合成反应的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1
则2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g)　ΔH＝________kJ·mol－1
(3)从323 K到353 K，氨气的生成量减少的可能原因_________________；
(4)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1，分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。
②a、b、c三点H2的转化率最小的是________点、转化率最大的是________点。
③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)  N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为________ 。

已知反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
在427°C时的平衡常数是9．4．如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0．01mol·L-1，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。

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