题目内容
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3（s）+3CO（g）
2Fe（s）+3CO2（g） △H= －28．5 kJ·（mol－1
（1）已知：C（石墨）+CO2（g）
2CO（g） △H=" +" 172．5 kJ·mol－1
则反应：Fe2O3（S） +3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g） △H= kJ·mol－1
（2）冶炼铁反应 Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g） △H=－28．5 kJ·mol－1的平衡常数表达式K= ，温度降低后，K值 ．（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在ToC时,该反应的平衡常数K=27,在1L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
| | Fe2 O3 | CO | Fe | CO2 |
| 甲容器 | 1．0 mol | 1．0 mol | 1．0 mol | 1．0 mol |
| 乙容器 | 1．0 mol | 2．0 mol | 1．0 mol | 1．0 mol |
①甲容器中CO的平衡转化率为
②下列说法正确的是 （填字母）。
a．乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b．甲、乙容器中，CO2的平衡浓度之比为2：3
c．当容器内气体压强保持不变时，标志反应达到平衡状态
d．当容器中气体密度保持不变时，标志反应达到平衡状态
（4）钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
①下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 （填编号）。
②在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图：A电极对应的金属是 （写元素名称），B电极的电极反应式是 。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因 。
（1）(2分)489
（2）（2分）
（1分）；增大（1分）
（3）75%（1分）；b，d(2分)
（4）（7分）BD（2分）；铜（1分）；Cu2++2e?="Cu" （2分）
锌、铁、铜金属活泼性依次减弱。镀层破损后在潮湿空气中形成原电池，镀锌铁铁为正极受到保护，而镀铜铁铁做负极更容易被腐蚀。（2分）
解析试题分析：（1）根据盖斯定律，要求反应的?H与已知两个反应?H的关系为：?H = ?H1 +3?H2,代入数据可得结果。
（2）Fe2O3、Fe为固体，所以平衡常数表达式只含气体CO、CO2；该反应正反应放热，所以降低温度，化学平衡正向移动，平衡常数增大。
（3）①设转化的CO浓度为x，按照三段式带入数据：
Fe2O3（s）+3CO（g） 
2Fe（s）+3CO2（g）
初始浓度： 1.0 1.0
转化浓度： x x
平衡浓度： 1.0-x 1.0+ x
带入平衡常数表达式：(1.0+x)3÷(1.0-x)3="27" 得x=0.5,
CO的转化率为：0.5÷1.0×100%=50%
②按照①的计算方法可求出乙容器中CO转化率为62.5%，故a项错误；甲容器CO2平衡浓度为1.5mol?L?1, 乙容器CO2平衡浓度为2.25mol?L?1,可得浓度之比为2:3,b项正确；本反应气体系数不变，所以压强保持不变，不能说明反应达到平衡，c项错误；当容器中气体密度保持不变时，说明气体质量不再变化，反应达到平衡，d项正确。
（4）B中铁为原电池的正极，D中铁为电解池的阴极，可防止铁棒被腐蚀；铜为镀层金属，为阳极材料，阴极为Cu2+得电子，镀层破损后，形成原电池，若铁为正极可防止腐蚀，若铁为负极则加快腐蚀速度。
考点： 本题考查盖斯定律、平衡常数以及原电池、电解池原理。
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．
、一283.0 kJ
、
均大于300℃）：
时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为：
增大氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究
（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。
已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g) 
2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol
计算断裂1 mol N≡N键需要能量 kJ ， 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键 （填“强”或“弱”），因此氢气与二者反应的条件不同。
（2）固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工业合成氨则是人工固氮。
分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是 。
| 反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | ||||
| 温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
| K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
A．常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行
B．人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C．工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全
D．K越大说明合成氨反应的速率越大
（3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应：3H2 (g) + N2 (g)
2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。| | N2 | H2 | NH3 |
| 甲 | 1 | 3 | 0 |
| 乙 | 0.5 | 1.5 | 1 |
| 丙 | 0 | 0 | 4 |
达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为 。
（4）氨气是合成硝酸的原料，写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式 。
4NO(g)+6H2O(g) △H =" —905" kJ/mol ①主反应
CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，图1表示反应过程中能量的变化情况。
请回答下列问题：
（1）在图I中，曲线______(填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于______(填“吸热”或“放热”）反应。
（2）为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律，某科技工作者设计了以下三组实验，部分数据已填人表中，请补充完整。
| 实验组 | T/℃ | 起始浓度/mol?L－1 | 等质量催化剂的 比表面积/m2?g－1 | |
| CO | H2 | |||
| ① | 280 | 1.20×10－3 | 5.80×10－3 | 82 |
| ② | 280 | 1.20×10－3 | 5.80×10－3 | 124 |
| ③ | 350 | | | 124 |
其中设计实验组①和②的目的是______。
（3）“图2”所揭示的规律是：在p1压强达平衡时______；并请画出在p2压强下（p2> p1)的曲线。
（4）在碱性条件下可将合成甲醇的反应设计成原电池，则负极的电极反应式为______。
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
（1） 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol－1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42－，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为 。
（3）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) 。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）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：
 浓度/mol·L－1
| 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 | 0.17 |
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，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”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （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
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min的变化曲线。
