题目内容

已知反应：3I－(aq)+S2O82－(aq)  I3－(aq)+2SO42－(aq)+Q
（1）写出反应的平衡常数表达式：K=              。
（2）如图表示反应过程中有关物质的能量，则反应过程中的Q     0（填>、<、=）；（I）、（II）两曲线中，使用催化剂的是      曲线。

（3）反应的速率可以用I3－与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。下表是在20℃进行实验时所记录的数据

实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I－)/mol·L－1
0．040
0．080
0．080
0．160
0．160
c(S2O82－)/mol·L－1
0．040
0．040
0．080
0．080
0．040
t/s
88
44
22
11
t1
 
从表中数据分析，该实验的目的是                                           ；
表中显色时间t1=     s；最终得出的结论是                                  。

（1） （2分）
（2）>（1分）；（II）（1分）
（3）研究I-、S2O82-浓度对反应速率的影响（1分）；22（1分）；
反应速率与反应物浓度乘积成正比（2分）

解析试题分析：（2）E生-E反<0 ，放热反应，Q>0，催化剂降低反应的活化能，图像（II）。
（3）浓度改变对速率的影响。
考点：本题以化学实验为基础，考查平衡常数与图表等知识。

练习册系列答案
相关题目

由于催化剂可以为化学工业生产带来巨大的经济效益，催化剂研究和寻找一直是受到重视的高科技领域。
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反应过程的能量变化示意图。

①V2O5的使用会使图中B点         （填“升高”、“降低”）。
②一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为     mol/L；生成SO3的化学反应速率为        mol/(L·min)。
（2）下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。

①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量起催化作用，使反应按以下两步完成：
第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋
第二步：                                   。（用离子方程式表示）
②调节溶液pH为3～4的目的是                                ，调节时加入的试剂可以为        。（选填序号）
a．NaOH溶液     b．CuO粉末     c．Cu2(OH)2CO3      d．氨水
（3）纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2；再转化为TiCl4(l)；由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221 kJ·mol－1
①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式：                            。
②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式：                                         。

氨在国民经济中占有重要地位。
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3，放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是                                       。
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③已知：

1molN-H键断裂吸收的能量约等于                       kJ。
（2）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：

T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓变ΔH（填“>”、“<”或“=”）_______0。
（3）已知：
①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)   ΔH1＝＋180 kJ·mol－1
②N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)   ΔH2＝－92.4 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)   ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
氨的催化氧化反应的热化学方程式为                                        

铁元素是重要的金属元素，单质铁在工业和生活中使用得最为广泛。铁还有很多重要的化合物及其化学反应。如铁与水反应：3Fe(s)＋4H2O(g)＝Fe3O4(s)＋4H2(g)   △H
(1)上述反应的平衡常数表达式K＝_______。
(2) 已知：①3Fe(s)＋2O2(g)＝Fe3O4(s)  △H1＝－1118.4kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)  △H2＝－483.8kJ/mol
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)  △H3＝－571.8kJ/mol
则△H＝_______。
(3)在t0C时,该反应的平衡常数K＝16，在2L恒温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。

 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
1.5
1.0
1.0
 
①甲容器中H2O的平衡转化率为_______ (结果保留一位小数)。
②下列说法正确的是_______ (填编号)
A.若容器压强恒定，则反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定，则反应达到平衡状态
C.甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
(4)若将(3)中装置改为恒容绝热(不与外界交换能量)装置，按下表充入起始物质，起始时与平衡后的各物质的量见表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
起始/mol
3.0
4.0
0
0
平衡/mol
m
n
p
q
 
若在达平衡后的装置中继续加入A、B、C三种状况下的各物质，见表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
A/mol
3.0
4.0
0
0
B/mol
0
0
1
4
C/mol
m
n
p
q
 
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是
________(用A、B、C表示）。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp＝2.79×10－39，而FeCl3溶液总是显示较强的酸性，若某FeCl3溶液的pH为3,则该溶液中c(Fe3+)＝________mol ? L-1 (结果保留3位有效数字)

红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）

据图回答下列问题
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式                           ；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式                         ；
上述分解反是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于         ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率α2，α2      α1（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是                                        ；
（4）P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=       ；P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4     △H3 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。

氮可以形成多种化合物，如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
（1）已知：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)            △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)            △H="-571.6" kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)     △H=    kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是  。
③用次氯酸钠氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，该反应的化学方程式是    。
（2）采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知：H2SO4=H++ HSO4-  HSO4-H++ SO42-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S2O82-，S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式   。
（3）氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应：
MgO+H2OMg(OH)2        Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前，升高温度氮去除率增大的原因是    。

②剩余的氧化镁，不会对废水形成二次污染，理由是    。
（4）滴定法测废水中的氨氮含量（氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中）步骤如下：①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中，再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性，再加入氧化镁使水样呈微碱性，加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中，加入2滴指示剂，用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3]，记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是    mg·L-1（用含c、V的表达式表示）。

研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。
（1）图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器，内有可移动的隔板。一定温度（T）下，左室加入2 mol SO3，右室加入2 mol SO2和1 mol O2，在少量催化剂存在下分别发生反应：

左室：
右室：
反应达到平衡时，右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。

①ΔH2＝_______（含a的数学式表示）；反应的平衡常数K＝_________L·mol－1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________（填序号）。
A．隔板不再移动
B．左右两边SO2的物质的量相等
C．左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1
③达平衡时，左室反应吸收的热量为Q1kJ，右室反应吸收的热量为Q2kJ，则Q1、Q2满足的关系是_____________（填序号）。
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
（2）高温下，炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2（）。
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S参与反应，则转移电子的物质的量是_________mol。

最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。
（l）用CH4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=-574kJ·mol-1
②CH4(g)＋4NO (g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44.0kJ·mol-1
CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式为                 。
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：2C(s)＋2NO2(g)=N2(g)＋2CO2(g) △H<0，起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO2(g)，在不同条件下，测得各物质的浓度变化状况如下图所示。

①0?10min内，以CO2表示的平均反应速率v(CO2)=               。
②0～10min，10?20 min，30?40 min三个阶段NO2的转化率分别为α1、α2、α3，其中最小的为         ，其值是                   。
③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K=            。
④第10min时，若只改变了影响反应的一个条件，则改变的条件为      (填选项字母）。
A．增加C(s)的量       B．减小容器体积      C．加入催化剂
⑤20～30min、40?50 min时体系的温度分别为T1和T2，则T1_____T2(填“> “<”或“=”）， 判断的理由是                         。

汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)，导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。
（1）在不同温度（T1，T2）下，一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)为_________反应（填“吸热”或“放热”），随着温度的升高，该反应的平衡常数K________（填“增大”“减小”或“不变”，平衡向________移动（填“向左”“向右”或“不”）。

（2）某温度时，向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2．5molO2,发生N2(g)＋O2(g)=2NO(g)反应，2min后达到平衡状态，NO的物质的量为1mol，则2min内氧气的平均反应速率为_________，该温度下，反应的平衡常数K=________。该温度下，若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol，则N2的平衡浓度为_______mol/L。
（3）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示
。
写出上述变化中的总化学反应方程式：________________________________________。
（4）用催化还原的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H＝－574kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H＝－1160kJ/mol
写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。

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