题目内容
【题目】研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明，美丽中国具有重要意义。
(1)海水中无机碳的存在形式及分布如图所示：
用离子方程式表示海水呈弱碱性的原因______________。已知春季海水pH＝8.1，预测夏季海水碱性将会_____________(填“增强”或“减弱”)。
(2)工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应：
CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＜0，在容积为1 L的恒容容器中，分别在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是________(填字母)。
A．a、b、c三点H2转化率：c＞a＞b
B．上述三种温度之间关系为T1＞T2＞T3
C．a点状态下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，平衡不移动
D．c点状态下再通入1 mol CO和4 mol H2，新平衡中H2的体积分数增大
(3)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：
①NO的作用是___________________。
②已知：
O3(g)＋O(g)=2O2(g) ΔH＝－143 kJ·mol－1
反应1：O3(g)＋NO(g)=NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.2 kJ·mol－1。
反应2：热化学方程式为______________________。
(4)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－759.8 kJ·mol－1，反应达到平衡时，N2的体积分数随
的变化曲线如下图。
①b点时，平衡体系中C、N原子个数之比接近________。
②a、b、c三点CO的转化率从大到小的顺序为________；a、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为__________。
③若 ＝0.8，反应达平衡时，N2的体积分数为20%，则CO的转化率为__________。
【答案】CO
＋H2O
HCO
＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 增强 C 催化剂 NO2(g)＋O(g)=NO(g)＋O2(g) ΔH2＝＋57.2 kJ·mol－1 1∶1 a＞b＞c a＝c＞d 75%
【解析】
(1)CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－，CO、HCO水解使溶液呈碱性；水解反应为吸热反应，夏天温度升高，平衡正向移动，c(OH－)增大，所以夏季海水碱性将会增强；
(2)A.由图可知a、b两点加入H2与CO的物质的量之比相同，因而CO转化率大的，H2的转化率也大，显然a＞b，c点相当于增大H2的含量，其转化率变小，故a＞b＞c，故A错误；
B.该反应为放热反应，在
相同时，升高温度，α(H2)变小，则T3＞T2＞T1，故B错误；
C.a点H2和CO的起始比为1.5:1，CO平衡转化率为50%，达到平衡时CO(g)、H2(g)、CH3OH的物质的量分别为为0.5mol、0.5mol、0.5mol，K=4，再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，Q=4，K=Q，故平衡不移动，故C正确；
D.c点通入1 mol CO和4 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，H2的体积分数变小，故D错误；
选C；
(3)①开始有NO参加反应，循环后又生成NO，故其为催化剂。
②O3(g)＋O(g)=2O2
反应1：O3(g)＋NO(g)=NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.2 kJ·mol－1 Ⅱ
根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ得反应2的热化学方程式NO2(g)＋O(g)=NO(g)＋O2(g) ΔH2＝＋57.2 kJ·mol－1；
(4)①当反应物按化学计量数之比加入时，平衡时N2的体积分数最大，故b点时平衡体系中C、N原子个数之比接近1∶1；
②增大
，CO的转化率降低，所以CO的转化率a＞b＞c。平衡常数只与温度有关，所以a点与c点的平衡常数K相同。该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，N2的体积分数减小，所以T1＞T2，d点的平衡常数小于a点和c点；
③设CO起始物质的量为0.8 mol，反应达平衡时，CO转化了x mol，则有：
平衡时，N2的体积分数为
，解得x＝0.6。所以CO的转化率为
75%。
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【题目】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+ O2(g)
2NO2(g) △H上述反应分两步完成，如图1所示。
回答下列问题：
(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示)：___________。
(2)反应①和反应②中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是_______(填“反应①”或“反应②”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，其原因可能是_________(反应未使用催化剂)。
(3)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中只充入1.00molNO2气体发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。实验测得：v正=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO2)如表：
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO2)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.55 | 0.50 | 0.50 |
①从0～2s该反应的平均速率v(NO2)=___________mol/(L·s)。
②T1温度时化学平衡常数K=___________mol－1·L。
③化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=___________。若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T1__________T2 (填“>”、“<”或“=”)。
【题目】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
反应1： Fe2O3(s)+3C(石墨，s) 2Fe(s)+3CO(g) △H1
反应2： C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) △H2
①△H= _________(用含△H1、 △H2代数式表示）
②保持温度不变，在恒容容器中进行反应1，达到平衡状态，再次充入一定量的CO (Fe足量），则平衡_________移动(填“正向”或“逆向”），达到新平衡后c(CO)将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在T℃时，反应 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=64,在2L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。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
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CO的平衡转化率为_________
②下列说法正确的是_________（填字母）。
A．若容器压强恒定，说明反应达到平衡状态
B．增加Fe2O3的量能提高CO的转化率
C．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
D．若容器中固体质量不再改变，说明反应达到平衡状态
③取五等份CO，分别加入温度不同但容积相同的恒容密闭容器中（已装有足量Fe2O3），反应相同时间后，分别测定体系中CO的体积分数（CO%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图，请在答题卡中作出平衡时混合气体的平均相对分子质量随反应温度（T）的变化示意图。
_________
【题目】丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷直接脱氢制丙烯发生的反应有：
反应Ⅰ：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1
反应Ⅱ：2C3H8(g)3C2H4(g)+2H2(g) △H2
已知：①反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)小于反应Ⅱ活化能Ea(Ⅱ)；
②3种物质的燃烧热如下表：
C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) |
—2217.8kJ·mol-1 | —2058kJ·mol-1 | —285.8kJ·mol-1 |
（1）△H1=_______kJ·mol-1
（2）恒温恒容条件下，向密闭容器中充入1molC3H8(g)，下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是______________。
A．该反应的H保持不变B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．
保持不变D．C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等
（3）一定温度下，向恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的丙烷和氢气混合气体（氢气的作用是活化催化剂）。反应相同时间，丙烯产率与进料气的关系如图1所示。图中曲线升高的原因是______________。
（4）①反应温度600℃，将10molC3H8(g)充入2L的刚性容器中，丙烷平衡转化率与丙烯的选择性均为40%，则反应Ⅰ的平衡常数K=______________。（保留2位小数）（丙烯的选择性=
×100%）
②600℃，丙烷脱氢反应在t1时达平衡，请在图2中画出该条件下c(C3H6)随时间t的变化图。______________
（5）含一氯丙烷(C3H7Cl)的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池除去，其原理如图3所示。写出N电极的电极反应式______________。
