题目内容

20．在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：H2（g）+I（g）?2HI（g）；△H＜0，要使混合气体的紫色加深，可以采取的方法是（　　）
A．保持体积不变加入H2B．压缩体积至原来的一半
C．降低温度D．加入催化剂

分析 要使混合气体的颜色加深，应使c（I2）增大，可使平衡向逆反应方向移动，缩小容器的体积平衡不动浓度增大，升高温度逆向进行等，据此进行解答．

解答 解：A．保持体积不变加入H2，平衡向着正向移动，碘单质的浓度减小，混合气体的颜色变浅，故A错误；
B．减小体积，即增大压强，平衡不移动，但c（I2）增大，混合气体的颜色加深，故B正确；
C．反应是放热反应，降低温度，平衡向正向移动，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故C错误；
D．催化剂不影响化学平衡，则加入催化剂不会使混合气体的紫色加深，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了化学平衡的影响因素，题目难度不大，明确影响化学平衡的因素为解答关键，B为易错点，注意增大压强后平衡向着正向移动，但是各组分的浓度都会增大，试题培养了学生的灵活应用能力．

练习册系列答案
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10．利用如图装置，可以在室温和一个标准大气压条件下测定镁的相对原子质量．
Y型管中一侧放镁，一侧放稀硫酸，倾斜Y型管，将稀硫酸全部倒入另一侧，反应开始．
（1）在Y型管中添加试剂时，要确保稀硫酸过量．
（2）反应前后都要调整量气管和水准管液面相平，从而保证装置内外压强相等．若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，实验测得H2的体积将偏小．（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（3）若镁的质量为mg，cmol/L硫酸溶液VmL，反应后收集到的氢气体积为amL（已折算为标准状况下），则镁的相对原子质量为$\frac{22400m}{a}$．
11．研究NOx、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为2NO2（g）+CH4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ•mol-1．
（2）已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），500℃时的平衡常数为9，若在该温度下进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol•L-1，则CO的平衡转化率为：75%．
（3）用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示．

①写出总反应化学方程式4NH3+4NO+O2$\frac{\underline{\;V_{2}O_{5}\;}}{\;}$4N2+6H2O．
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为：lgK=5.08+217.5/T，该反应是_放热反应（填“吸热”或“放热”）．
③该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示，当温度达到700K时，发生副反应的化学方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
（4）图3是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的一种原理图，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气．如图4，电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响．

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-反应的离子方程式3Cl2+8OH-+2NO=2NO3-+6Cl-+4H2O．
②溶液的pH对NO去除率影响的原因是次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强．
③若极板面积10cm2，实验烟气含NO 1.5%，流速为0.070L•s-1（气体体积已折算成标准状态，且烟气中无其他气体被氧化），法拉第常数为96500C•mol-1，测得电流密度为1.0A•cm-2．列式计算实验中NO除去率$\frac{\frac{1.0A．c{m}^{-2}×1s×10c{m}^{2}}{96500c．mo{l}^{-1}×3}}{\frac{0.070L．{s}^{-1}×15%}{22.4L．mo{l}^{-1}}}$×100%=73.7%．
8．已知：2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-Q1kJ/mol；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-Q2 kJ/mol；
H2O（g）═H2O（l）△H=-Q3kJ/mol
（1）C2H2的燃烧热为Q1/2kJ/mol
（2）写出H2燃烧热的热化学方程式H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H=-（1/2Q2+Q3）kJ/mol
（3）常温下，取体积比为4：1的C2H2和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（2Q1+0.5Q2+Q3）kJ
（4）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2、H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）?CH3（OH）（g）△H1
②CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键H-HC-OH-OC-H
E/（kJ•mol-1）4363431076465413
由此计算：△H1=kJ/mol．已知△H2=-58kJ/mol，则△H3=kJ/mol．
15．在硫酸的工业生产过程中，欲提高SO2的反应速率和转化率，下列措施可行的是（　　）
A．向装置中通入氮气且保持体积不变
B．向装置中通入稍过量氧气且保持体积不变
C．添加更多的催化剂
D．降低温度，及时转移SO3
5．一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子．
（1）加入铝粉产生H2，说明铝具有还原性（填“氧化性”或“还原性”）．
（2）该同学分析：若H+大量存在，则NO3-就不能大量存在．
设计实验证实如下：
装置现象
ⅰ．实验初始，未见明显现象
ⅱ．过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色
ⅲ．试管变热，溶液沸腾
①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是6H++Al2O3=2Al3++3H2O．
②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：
实 验内 容现 象
实验1 将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝
实验2用湿润KI-淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝
a．浅棕色气体是NO2．
b．实验1的目的是对比实验，排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能．
c．实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：
1Al+1NO3-+4H+═1Al3++1NO↑+2H2O．
（3）再假设：若OH-大量存在，NO3-也可能不能大量存在．
重新设计实验证实如下：
装置现象
ⅰ．实验初始，未见明显现象
ⅱ．过一会儿，出现气泡，有刺激性气味
为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润KI-淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝．
①刺激性气味的气体是NH3．
②产生该气体的离子方程式是8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-．
（4）在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
（5）实验结果证实：NO3?在酸、碱性环境中都有一定的氧化性，能氧化铝单质，产生含氮化合物．习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-．
12．下列说法正确的是（　　）
A．按系统命名法，化合物的名称为：2，6-二甲基-5-乙基庚烷
B．丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽
C．大气污染物氟利昂-12的化学式是CF2Cl2具有正四面体结构
D．三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
9．一定温度下，在容积为2L的密闭容器中发生反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），部分数据见表（表中t2＞t1），说法错误的是（　　）
反应时间/minn（CO）/moln（H2O）/moln（CO2）/moln（H2）/mol
01.200.6000
t10.80   
t2 0.20 
A．反应在t1min末的速率为v（H2）=0.2/t mol•L-1•min-1
B．平衡时水蒸气的转化率为66.67%
C．该温度下反应的平衡常数为l
D．其他条件不变，若起始时，n（CO）=0.60 mol，n（H2O）=1.20 mol，则平衡时水蒸气的转化率为33.33%
10．已知mg硫酸铁中含有a个Fe3+，则阿伏加德罗常数可以表示为（　　）
A．$\frac{200a}{m}$mol-1B．$\frac{200m}{a}$mol-1C．$\frac{2m}{a}$mol-1D．$\frac{2a}{m}$mol-1

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