题目内容
I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气，一定条件下，向一个2L的密闭容器中充入2molN2和6molH2，反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L，并放出QkJ热量，该反应的热化学方程式可表示为______。
II.已知：N2O4(g)
2NO2(g) △H＝＋57.20kJ/mol。
在1000C时，将0.100molN2O4气体充入lL恒容抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：
| 时间（s） | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| c(N2O4)/mol | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | c4 |
| c(NO2)/mol | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为______；从表中数据分析：c1______c2、c3______c4(选填“>”、“<”或“=”）。
(2)在右图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
(3)在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为______。
(4)若起始时充入NO2气体0.200mol，则达到平衡时NO2气体的转化率为______；其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是______ (填字母）。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度
D.升高温度 E.再充入一定量的He
(5)向容积相同、温度分别为T1和T1的两个密闭容器中分别充入等量NO2，发生反应：2NO2
N2O4(g)(g) △H＝－57.20kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后，分别测得体系中NO2的百分含量分别为a1和a2。巳知T1<T2,则a1____a2(选择A、B、C、D填空）。A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能
．(14分)Ⅰ. N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H＝－2QkJ/mol（2分）
Ⅱ. （1）K＝
或 
； ＜； ＝ （每空1分，共3分）
（2）
(2分）
（3） 0.001mol/(L·s)（1分）（4） 40% (2分） B C（2分） （5） D（2分）
解析试题分析：Ⅰ.反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L，并放出QkJ热量，即生成0.5mol/L×2L＝1mol氨气时放出QkJ热量，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝－2QkJ/mol。
Ⅱ.（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，该反应的平衡常数K＝；根据表中数据可知，20s时生成NO2是0.060mol，则根据方程式可知，消耗N2O4的物质的量是0.030mol，因此c1＝0.100mol－0.030mol＝0.070mol。反应由20s进行到40s时消耗N2O4是0.070mol－0.050mol＝0.020mol.根据方程式可知，生成NO2是0.040mol，所以c2＝0.060mol＋0.040mol＝0.100mol，所以c1＜c2；反应进行到60s时反应达到平衡状态，所以c3＝c4。
（2）根据表中数据可知，平衡时生成NO2是0.120mol，所以消耗N2O4是0.060mol，则N2O4的平衡量是0.040mol，所以此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线为。
（3）从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为
＝0.001mol/(L·s)。
（4） 2NO2(g)N2O4(g)
起始浓度（mol/L） 0.200 0
转化浓度（mol/L） 2x x
平衡浓度（mol/L） 0.200－2x x
则该反应的平衡常数＝
＝
由于逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数，所以＝
，解得x＝0.04，所以NO2的转化率＝×100%＝40%；
A、减小NO2的浓度，相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动，NO2转化率降低，A不正确；B、反应放热，降低温度平衡向正反应方向移动，NO2转化率增大，B正确；C、增加NO2的浓度，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO2转化率增大，C正确；D、升高温度，平衡向平衡向逆反应方向移动，NO2转化率降低，D不正确；E、再充入一定量的He，平衡不移动，E不正确，答案选BC。
（5）升高温度平衡向逆反应进行，平衡时二氧化氮的含量增大，温度越高反应速率越快，到达平衡的时间越短，据此作出二氧化氮含量与时间关系图为
，由图可知，t1时刻a1＝a2，t1时刻之前a1＞a2，t1时刻之后a1＜a2，故答案为D。
考点：考查热化学方程式的书写；反应速率和平衡常数的有关计算；外界条件对平衡状态的影响等
(14分)CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。
①在通常状况下，金刚石和石墨中， （填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为 kJ·mol－1。
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式： 。
（2）采用电化学法可将CO2转化为甲烷。试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时，该转化的电极反应方程式 。
（3）CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g) 与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol－1
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=－41.2kJ·mol－1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= －256.1kJ·mol－1。
则：2CO2(g)+6H2(g) 
CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H= 。
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。
对上述流程的分析，下列说法正确的是 。
| A．该流程至少包含4种形式的能量转化 |
| B．装置X中阴极反应为：2H2O－4e－=4H++O2↑ |
| C．合成塔中生成乙醇的反应是化合反应 |
| D．流程设计体现了绿色化学思想 |
(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag(s)+O3(g)＝3Ag2O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag2O(s)＝4Ag(s)+O2(g)；△H＝+62.2kJ/mol，则O3转化为O2的热化学方程式为 ；②科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，阴极电极反应式为 。
| 时间/min浓度(mol/L) | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 1.00 | 0 | 0 |
| 10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
| 20 | 0.40 | 0·30 | 0.30 |
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
| 50 | 0.32 | 0.34 | 0.l7 |
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为： C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：①10 min～20 min以内v(CO2)表示的反应速率为
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数K＝ (保留两位小数)；
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是 (填序号字母)；
A．容器内压强保持不变
B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
④30 min时改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 ；
⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
，请根据化学反应的有关原理同答下列问题
图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题：
a b
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)＝ 。
(3)此温度下该反应的平衡常数K= ；温度降低，K （填“变大”、“变小”或“不变”）
(4)若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 1 mol NO2 1 mol CO | 2 mol NO 2 mol CO2 | 1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2 |
| 平衡时c(NO) /mol·L-1 | 1.5 | 3 | m |
| 能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 放出c kJ |
| CO或NO的转化率 | α1 | α2 | α3 |
则：α1+α2= ， a+b/2= ,m=
BaCO3(s)+SO42－(aq)