题目内容
从2014年4月15日零点开始，上海市空气质量实时发布系统将以实时空气质量指数替代原来的AQI指数．燃煤烟气和汽车尾气是引发AQI指数上升的主要污染源．因此，对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的．
汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）
N2（g）+2CO2（g）+Q（Q＞0）．
（1）该热化学反应方程式的意义是 ．
一定条件下用气体传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：
（2）前2s内的平均反应速率v（N2） （保留两位小数）；CO的平衡转化率为 ．
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a．2v正（NO）=v逆（N2）
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中CO的转化率不再发生变化
（4）采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO2和NOx，并获得铵盐．脱硫的总反应是：SO2+O3+2NH3+H2O→（NH4）2SO4+O2；在（NH4）2SO4溶液中存在水解反应，常温下该水解反应的平衡常数表达式可表示为K= ；有等浓度的下列三种溶液：①NH4Cl ②（NH4）2SO4 ③NH4HSO4，c（NH4+）由大到小的顺序是 ；若换成pH值相等，那三种溶液中，c（NH4+）由大到小的顺序是 ．
汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）
| 催化剂 |
（1）该热化学反应方程式的意义是
一定条件下用气体传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：
| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| C（NO）/mol．L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| C（CO）/mol．L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a．2v正（NO）=v逆（N2）
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中CO的转化率不再发生变化
（4）采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO2和NOx，并获得铵盐．脱硫的总反应是：SO2+O3+2NH3+H2O→（NH4）2SO4+O2；在（NH4）2SO4溶液中存在水解反应，常温下该水解反应的平衡常数表达式可表示为K=
考点：化学平衡的计算,化学平衡状态的判断
专题：化学平衡专题
分析：（1）依据热化学方程式的含义分析；
（2）依据反应速率V=
计算一氧化碳的反应速率，结合反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氮气的反应速率，转化率=
×100%；
（3）平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据此分析选项中个量的变化；
（4）依据平衡常数概念书写表达式，利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以生成物平衡浓度幂次方乘积；依据铵根离子水解的影响因素分析判断，①NH4Cl ②（NH4）2SO4 ③NH4HSO4 先不考虑水解，则②NH4）2SO4含有两个NH4+，所以它们NH4+的浓度大于其它两种物质，溶液中c（NH4+）根据盐类水解的影响分析判断．从两个角度考虑，一是相同pH的（NH4）2SO4与NH4Cl溶液的水解程度是否相等，二是NH4HSO4电离时产生H+使溶液呈酸性，NH4+的水解被抑制；
（2）依据反应速率V=
| △c |
| △t |
| 消耗量 |
| 起始量 |
（3）平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据此分析选项中个量的变化；
（4）依据平衡常数概念书写表达式，利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以生成物平衡浓度幂次方乘积；依据铵根离子水解的影响因素分析判断，①NH4Cl ②（NH4）2SO4 ③NH4HSO4 先不考虑水解，则②NH4）2SO4含有两个NH4+，所以它们NH4+的浓度大于其它两种物质，溶液中c（NH4+）根据盐类水解的影响分析判断．从两个角度考虑，一是相同pH的（NH4）2SO4与NH4Cl溶液的水解程度是否相等，二是NH4HSO4电离时产生H+使溶液呈酸性，NH4+的水解被抑制；
解答：
解：（1）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）+Q（Q＞0），意义是通常状况下2mol NO气体和2mol CO气体完全反应生成1mol N2和2 mol CO2气体放热Q kJ；
故答案为：2mol NO气体和2mol CO气体完全反应生成1mol N2和2 mol CO2气体放热Q kJ；
（2）前2s内的平均反应速率v（N2）=
v（CO）=
×
=1.88×10-4mol/（L?s），
CO的平衡转化率=
×100%=25%，
故答案为：1.88×10-4mol/（L?s），25%；
（3）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）+Q
a．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，v正（NO）=2v逆（N2）说明氮气正逆反应速率相同，2v正（NO）=v逆（N2），不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．反应前后气体质量不变，气体物质的量减小，容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应 前后气体质量不变，体积不变，过程中和平衡状态容器中气体的密度都不随时间而变化，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．容器中CO的转化率不再发生变化，是平衡标志，故d正确；
故答案为：bd；
（4）在（NH4）2SO4溶液中存在水解反应，2NH4++H2O?NH3?H2O+H+，常温下该水解反应的平衡常数表达式可表示为=
；物质的量浓度相同的下列溶液：①NH4Cl、②（NH4）2SO4、③NH4HSO4；先不考虑水解，则②（NH4）2SO4 含有两个NH4+，所以它们NH4+的浓度大于其它两种物质，①NH4Cl，NH4+水解与③NH4HSO4 比较，③水解得到抑制，即NH4+的量较增多，即溶液中c（NH4+）③＞①； 按c（NH4+）由大到小的顺序排列为 ②＞③＞①； 相同pH的（NH4）2SO4与NH4Cl溶液中，都是强酸弱碱盐，根据溶液呈电中性可判断二者NH4+浓度相等，由于NH4HSO4电离时产生H+使溶液呈酸性，NH4+的水解被抑制，因此NH4HSO4中NH4+的浓度小于（NH4）2SO4，故答案为：
，②＞③＞①； ①=②＞③；
故答案为：2mol NO气体和2mol CO气体完全反应生成1mol N2和2 mol CO2气体放热Q kJ；
（2）前2s内的平均反应速率v（N2）=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 3.60×10-3mol/L-2.85×10-3mol/L |
| 2s |
CO的平衡转化率=
| 3.60×10-3mol/L-2.70××10-3mol/L |
| 3.60×10-3mol/L |
故答案为：1.88×10-4mol/（L?s），25%；
（3）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）+Q
a．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，v正（NO）=2v逆（N2）说明氮气正逆反应速率相同，2v正（NO）=v逆（N2），不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．反应前后气体质量不变，气体物质的量减小，容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应 前后气体质量不变，体积不变，过程中和平衡状态容器中气体的密度都不随时间而变化，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．容器中CO的转化率不再发生变化，是平衡标志，故d正确；
故答案为：bd；
（4）在（NH4）2SO4溶液中存在水解反应，2NH4++H2O?NH3?H2O+H+，常温下该水解反应的平衡常数表达式可表示为=
| c(NH3?H2O)c(H+) |
| c(NH4+) |
| c(NH3?H2O)c(H+) |
| c(NH4+) |
点评：本题考查热化学方程式意义，化学平衡标志分析判断，化学反应速率计算，盐类水解的原理和应用，注意盐类水解的实质和把握弱电解质的电离，从影响平衡移动的角度分析离子浓度的大小比较是解答的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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