题目内容
研究人员通过对北京地区PM2.5的化学组成研究发现，汽车尾气和燃煤污染分别占4%、l8%
I．（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO（g）+2CO（g）
2CO2（g）+N2（g），已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢．下列说法正确的是：
A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂
C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
（2）还可以用活性炭还原法处理氮氧化物，反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H=akJ?mol-1，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，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：
①T1℃时，该反应的平衡常数K= （保留两位小数）．
⑦前10min内用v（NO）表示的化学反应速率为 ，30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 ．
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：l，则该反应的a 0（填“＞”、“=”或“＜”）．
Ⅱ．CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题．
（1）工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2．已知相关反应过程的能量变化如图1、2所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 ．
（2）高温时，也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此反应的化学方程式是 ．
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池，其装置示意图如图3，则镁电极发生的电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 ．
I．（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO（g）+2CO（g）
| 催化剂 |
A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂
C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
（2）还可以用活性炭还原法处理氮氧化物，反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H=akJ?mol-1，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，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 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 0.100 | 0 | 0 |
| 10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
| 20 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
| 30 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
| 40 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
| 50 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
⑦前10min内用v（NO）表示的化学反应速率为
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：l，则该反应的a
Ⅱ．CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题．
（1）工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2．已知相关反应过程的能量变化如图1、2所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为
（2）高温时，也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此反应的化学方程式是
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池，其装置示意图如图3，则镁电极发生的电极反应式为
考点：化学平衡建立的过程,反应热和焓变,常见化学电源的种类及其工作原理,化学平衡常数的含义
专题：基本概念与基本理论
分析：Ⅰ、（1）A、反应是可逆反应，不能进行彻底；
B、提高净化速率的最好方法是使用高效催化剂；
C、从平衡常数分析反应进行程度，净化设备经济效益分析；
D、尾气温度已经很高，再升高温度的意义不大．
（2）①计算平衡浓度结合平衡常数概念是生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积得到，②分析图表数据结合化学反应速率概念计算v；反应前后是气体体积不变的反应，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大，说明改变的条件是缩小体积增大浓度，或加入一氧化氮达到新平衡后各个物质浓度增大；
③若30min后容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：1；1，升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，说明平衡逆向进行，逆反应方向是吸热反应，正反应为放热反应；
Ⅱ、（1）依据图象书写热化学方程式，根据盖斯定律计算得到；
（2）①根据题目信息写出生成物，根据质量守恒配平；
②由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg（OH）2．
B、提高净化速率的最好方法是使用高效催化剂；
C、从平衡常数分析反应进行程度，净化设备经济效益分析；
D、尾气温度已经很高，再升高温度的意义不大．
（2）①计算平衡浓度结合平衡常数概念是生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积得到，②分析图表数据结合化学反应速率概念计算v；反应前后是气体体积不变的反应，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大，说明改变的条件是缩小体积增大浓度，或加入一氧化氮达到新平衡后各个物质浓度增大；
③若30min后容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：1；1，升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，说明平衡逆向进行，逆反应方向是吸热反应，正反应为放热反应；
Ⅱ、（1）依据图象书写热化学方程式，根据盖斯定律计算得到；
（2）①根据题目信息写出生成物，根据质量守恒配平；
②由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg（OH）2．
解答：
解：Ⅰ、（1）A．该反应为可逆反应，不能完全转化，排出的气体中一定含有NO或CO，故A错误；
B．研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化，故B正确；
C、因平衡常数已经较大，增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，不符合生成经济效益，故C错误；
D、尾气温度已经很高，再升高温度，反应速率提高有限，且消耗更多能源，意义不大，故D错误；
故选：B；
（2）①化学平衡三段式列式计算平衡浓度：
C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）；
起始量（mol/L） 1 0 0
变化量（mol/L） 0.5 0.25 0.25
平衡量（mol/L） 0.5 0.25 0.25
K=
=0.25mol/L；
故答案为：0.25；
②分析图表数据，0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=
=0.0042 mol/（L?min）；
30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大，说明改变的条件是缩小体积增大浓度，或加入一氧化氮达到新平衡后各个物质浓度增大，故答案为：0.0042 mol/（L?min），缩小体积或加入一氧化氮；
③若30min后，达到平衡时容器中NO、N2、CO2的浓度之比2：1：1，升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，所以平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应方向是放热反应a＜0，故答案为：＜；
Ⅱ、（1）图1：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=-aKJ/mol
图2CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2=-bKJ/mol；
依据盖斯定律②×2-①得到：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=2△H2-△H1=-（2b-a）KJ/mol，
故答案为：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=-（2b-a）KJ/mol；
（2）①用CO还原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3，方程式为CO+2MgSO4
2MgO+CO2+SO2+SO3，故答案为：CO+2MgSO4
2MgO+CO2+SO2+SO3；
②由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg（OH）2，该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，负极电极反应是Mg失去电子发生氧化反应，电极反应为：Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2，
故答案为：Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2；Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2．
B．研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化，故B正确；
C、因平衡常数已经较大，增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，不符合生成经济效益，故C错误；
D、尾气温度已经很高，再升高温度，反应速率提高有限，且消耗更多能源，意义不大，故D错误；
故选：B；
（2）①化学平衡三段式列式计算平衡浓度：
C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）；
起始量（mol/L） 1 0 0
变化量（mol/L） 0.5 0.25 0.25
平衡量（mol/L） 0.5 0.25 0.25
K=
| 0.25×0.25 |
| 0.52 |
故答案为：0.25；
②分析图表数据，0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=
| (0.100-0.058)mol/l |
| 10min |
30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大，说明改变的条件是缩小体积增大浓度，或加入一氧化氮达到新平衡后各个物质浓度增大，故答案为：0.0042 mol/（L?min），缩小体积或加入一氧化氮；
③若30min后，达到平衡时容器中NO、N2、CO2的浓度之比2：1：1，升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，所以平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应方向是放热反应a＜0，故答案为：＜；
Ⅱ、（1）图1：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=-aKJ/mol
图2CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2=-bKJ/mol；
依据盖斯定律②×2-①得到：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=2△H2-△H1=-（2b-a）KJ/mol，
故答案为：SO2（g）+2CO（g）=S（s）+CO2（g）△H=-（2b-a）KJ/mol；
（2）①用CO还原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3，方程式为CO+2MgSO4
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②由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg（OH）2，该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，负极电极反应是Mg失去电子发生氧化反应，电极反应为：Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2，
故答案为：Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2；Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2．
点评：本题考查的知识点较多，既考查了化学反应速率和化学平衡的移动化学平衡常数的计算，又考查了电化学和反应热的问题，对学生综合运用知识能力有一定的要求，特别是根据图中信息写电极反应，要求学生有较好从图中获取信息的能力，在Ⅰ（2）中要求学生也要有较好的从表格中获取信息的能力，整个题目难度较大．
练习册系列答案
相关题目
下列基态原子的外围价电子排布式中，不正确的是（ ）
| A、3d94s2 |
| B、3d54s1 |
| C、3d64s2 |
| D、3d14s2 |
已知2A2（g）+B2（g）?2C3（g）；△H=-Q1 kJ/mol（Q1＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2，在500℃时充分反应，达平衡后C3的浓度为wmol/L，放出热量Q2kJ．
下列关于Fe（OH）3胶体的制备方法，正确的是（ ）
A、. |
B、. |
C、 |
D、. |