题目内容
9．氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题，下面是氮的氧化物的几种不同情况下的转化．
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的反应为放热（填“放热”或“吸热”）反应．
（2）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2（g）+NO2（g）?SO3（g）+NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图1所示．
①反应在c点未达（填“达到”或“未到”）平衡状态．
②开始时，在该容器中加入：
Ⅰ：1molSO2（g）和1molNO2（g）；
II：1molSO3（g）和1mol NO（g），
则达化学平衡时，该反应的平衡常数Ⅰ＜Ⅱ（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物时发生下列反应：
2NaOH+NO+NO2?2NaNO2+H2O
2NaOH+2NO2?NaNO2+NaNO2+H2O
将反应混合液和氢氧化钠溶液分别加到如图2所示的电解槽中进行电解，A室产生了N2．
①电极Ⅰ是阴极，B室产生的气体是O2．
②A室NO2-发生的电极反应是2NO2-+6e-+6H2O=8OH-+N2↑．
（4）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．现有NO、NO2的混合气6L，可用同温同压下7L的NH3恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1：3．
分析 （1）根据所给的条件反应，结合要求的目标反应，将条件反应调整计量数并做相应的加减得目标反应，反应热做相应的变化即可；
（2）①反应达平衡的根本标志是V正=V逆，而c点的只是V正最大而已；
②容器恒容绝热，SO2（g）+NO2（g）?NO（g）+SO3 （g）△H＜0，反应放热，若在该容器中加入：Ⅰ：1molSO2（g）和1molNO2（g），则开始反应放热；若在容器中加入II：1molSO3（g）和1mol NO（g），则开始时反应吸热，据此分析平衡常数；
（3）通过A室产生了N2，可知A极的电解质溶液为NaNO3和NaNO2的混合溶液，NO2-在A极放电为N2，则A为阴极；则B极为阳极，电解质溶液为NaOH溶液，OH-在B极放电，据此分析；
（4）设出NO的体积为XL，NO2的体积为YL，则有X+Y=6 ①然后根据和氨气反应时得失电子数守恒可有：2X+4Y=7×3 ②将两式联立解答．
解答 解：（1）已知：2SO2（g）+O2 （g）?2SO3 （g）△H=-196.6kJ•mol-1 ①
2NO（g）+O2 （g）?2NO2 （g）△H=-113.0kJ•mol-1 ②
根据盖斯定律，将$\frac{1}{2}$（①-②）可得：SO2（g）+NO2（g）?NO（g）+SO3 （g）△H=$\frac{1}{2}$[（-196.6kJ•mol-1）-（-113.0kJ•mol-1）]=-41.6KJ/mol，该反应的焓变△H＜0，为放热反应，
故答案为：放热；
（2）①化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，
故答案为：未达；
②容器恒容绝热，SO2（g）+NO2（g）?NO（g）+SO3 （g）△H＜0，反应放热，若在该容器中加入：Ⅰ：1molSO2（g）和1molNO2（g），则开始反应放热，温度升高平衡左移，K减小；若在容器中加入II：1molSO3（g）和1mol NO（g），则开始时反应吸热，温度降低平衡右移，K增大，故该反应的平衡常数Ⅰ＜Ⅱ，
故答案为：＜；
（3）通过A室产生了N2，可知I极的电解质溶液为NaNO3和NaNO2的混合溶液，NO2-在I放电为N2，则A为阴极；则II极为阳极，电解质溶液为NaOH溶液，OH-在II极放电．
①电极I为阴极，由于B室为NaOH溶液，且II极为阳极，故在II极放电的是氢氧根：4OH--4e-=O2↑+2H2O，即产生的气体为氧气，
故答案为：阴极；O2；
②NO2-在阴极得电子被还原为氮气，结合B室的溶液是中性溶液，故放电的方程式为：2NO2-+6e-+6H2O=8OH-+N2↑，
故答案为：2NO2-+6e-+6H2O=8OH-+N2↑；
（4）设出NO的体积为XL，NO2的体积为YL，根据混合气体的体积为6L，则有X+Y=6 ①
氨气反应时，NO和NO2得电子，而氨气失电子，根据得失电子数守恒可有：2X+4Y=7×3 ②
将两式联立即可解得X=1.5，Y=4.5，则有X：Y=1：3，
故答案为：1：3．
点评 本题考查较为综合，涉及本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡常数的大小比较以及电化学知识的运用，注意掌握盖斯定律的内容、电解原理，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．
品学双优卷系列答案
小学期末冲刺100分系列答案| A． | 植物油存放过久，会有一种难闻的“哈喇”味，但不影响食用 | |
| B． | 葡萄糖能发生水解反应 | |
| C． | 淀粉和纤维素水解的最终产物是葡萄糖 | |
| D． | 氨基酸分子中含有氨基和羧基，因此具有两性，但蛋白质没有两性 |
麻黄素中含氧官能团的名称是羟基，属于醇类（填“醇”或“酚”）．
化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯．
（g）→
（g）+H2（g），△H=+117.6kJ/mol；
（g）+CO（g）+H2O（g） △H=+158.8 kJ/mol
一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10.0mol水蒸气，发生反应：2H2O（g）?2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ/mol，T1温度下不同时段产生O2的量，见表：| 时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n（O2）/mol | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.0 |
（2）T1温度下，该反应的平衡常数表达式为：K=$\frac{{c}^{2}（{H}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{H}_{2}O）}$
（3）在T2温度时，K=0.4，T1＞ T2（填“＞”“＜”“=”）
（4）T1温度下，t1时刻达到平衡时的图象大致为：（见图I）
请在图I中画出降温至T0后，t0min达到平衡时的大致图象，并作必要的简单标注．
（5）H2可作氢氧燃料电池的反应物质，请写出在酸性介质中，氢氧燃料电池的负极反应式：H2-2e-=2H+．
2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．（1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径．目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0．
①写出该反应的平衡常数表达式K=$\frac{[CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3}]•[H{\;}_{2}O]{\;}^{3}}{[CO{\;}_{2}]{\;}^{2}•[H{\;}_{2}]{\;}^{6}}$．
②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是BD．
A．容器中密度不变
B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚
C．v（CO2）：v（H2）=1：3
D．容器内压强保持不变
（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO （g） $\stackrel{催化剂}{?}$2CO2 （g）+N2 （g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示．据此判断：
①该反应的△H＜0（选填“＞”、“＜”）．
②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．
（3）已知：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-a kJ•mol-1．
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：
| 温度（℃） | 250 | 300 | 350 |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
| 时间（min） | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 压强比（P后/P前） | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
【查阅资料】
①上述流程所示物质中只有NH4Cl受热易分解：NH4Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH3↑+HCl↑
②氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化曲线如图所示：
请回答下列问题：
（1）写出氯化钠和硫酸铵溶液混合得到硫酸钠晶体的化学方程式：（NH4）2SO4+2NaCl═2NH4Cl↓+Na2SO4．
（2）欲制备10.7g NH4Cl，理论上需NaCl质量为11.7g．
（3）实验室进行蒸发结晶用到的主要仪器除铁架台、铁圈、酒精灯外，还要有玻璃棒、烧杯、蒸发皿．
（4）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为35℃．
（5）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法：
| 操作步骤 | 现象 | 结论 |
| 取少量氯化铵产品于试管底部，加热 | 如果试管底部没有固体剩余 | 表明氯化铵产品纯净 |