题目内容

右图A、B是等体积容器，K是开关，活塞可以左右移动。在一定温度下，关闭K，向A中通入一定量的NO2。发生：2NO2(g) N2O4(g)；△H<0。则以下说法不正确的是  （   ）

A．保持活塞位置不变，打开K，体系中气体颜色先变浅、然后略加深

B．打开K一会，再关闭它，向右推动活塞时，最后A容器的气体颜色比B的浅  

C．打开K一会，再关闭它，把A容器加热，活塞不移动，A中气体颜色比B中深

D．打开K一会，再关闭它，向B中通入氩气，B中气体颜色不变

 

【答案】

B

【解析】保持活塞位置不变，打开K，体积变大，压强减小，平衡向逆向进行，体系中气体颜色先变浅、然后略加深。打开K一会，再关闭它，向右推动活塞时，最后A容器的气体颜色比B的深。打开K一会，再关闭它，向B中通入氩气，B中气体颜色不变。

 

练习册系列答案
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火力发电厂产生大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．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
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇的化学方程式为：
CO2+3H2CH3OH（g）+H2O（g）
①取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，tmin后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述合成甲醇的反应的逆反应为
吸热
吸热
反应（填“放热”或“吸热”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．下列说法正确的是
CE
CE

A．10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c（CH3OH）=1.5mol?L-1
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol?L-1?min-1
C．达到平衡时，氢气的转化率为75%
D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
E．升高温度将使n（CH3OH）/n（CO2）减小
③能说明CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）达到平衡状态的是
C
C

A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等
B．v（H2）=3v（CH3OH）
C．恒容容器中，体系的压强不再改变
D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变
④右图表示反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，达到平衡后，采取下列措施中能使c（CH3OH）增大的是
CD
CD
．
A．使用新高效催化剂              B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出来   D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤甲醇燃料电池结构如图所示，其工作时正极的电极反应式可表示为
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
．
（3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．  
硫酸铵溶液的pH＜7，其原因为：
NH4++H2ONH3?H2O+H+
NH4++H2ONH3?H2O+H+
（用离子方程式表示）；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）
小于
小于
c（NO3-）（选填“大于”、“等于”或“小于”）
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
Ⅰ．硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．

根据图示回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1
＞
＞
K2；若反应进行到状态D时，v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通He，V正
不变
不变
（填“增大”、“减小”或“不变”）；平衡
不
不
移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
③若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，V正
减小
减小
，V逆
减小
减小
；平衡
向左
向左
移动．
Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①如图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）．
②工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g） 
催化剂
高温
2NH3（g）．在一定温度下，将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后．改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是
AB
AB
．
A、增大压强    B、增大反应物的浓度   C、使用催化剂     D、降低温度
③工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
催化剂
高温
2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g）．反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为
4
7
．计算：该条件下N2（g）+3H2（g） 
催化剂
高温
2NH3（g）的平衡常数为
200
200
；N2的平衡转化率为
66.7%
66.7%
．
④已知化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
400℃时，在2L的密闭容器中2NH3（g）?N2（g）+3H2（g） 的化学平衡常数K的值为
2
2
．当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为12mol和8mol、4mol时，则该反应的v正（N2）
大于
大于
v逆（N2）（填“大于”、“小于”或“等于”）

近年来，随着我国经济的快速发展，对电力的需求越来越高，这也促进了我国电力工业高速发展，但我国电力结构中，火电比重非常大，占发电装机总容量的75%以上，且火电比重还在逐年上升。火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH1＝－574kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－1160kJ·mol－1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：                             。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH3

①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3　   0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是　   　（填字母代号）。

A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c(CH3OH)＝1.5mol·L－1

B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)

C．达到平衡时，氢气的转化率为0.75

D．升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小

③甲醇碱性燃料电池工作时负极的电极反应式可表示为　                 　。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为：                                       　。

（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：　                                　；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，则溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)　　c(NO)＋c(OH－)（填写“＞”“＝”或“＜”）。

研究NO2、SO2  、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。

（1）I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：

2I2(s)+5O2(g)＝2I2O5(s)          △H＝－75.56  kJ·mol－1

2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)        △H＝－566.0  kJ·mol－1

写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式：                                      。

（2）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是                      。

a．体系压强保持不变

b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变

d．每消耗1molSO2的同时生成1molNO

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝                  。

（3）从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳，用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2  (g)＋3H2(g)  CH3OH(g)＋H2O(g)    △H3

①取五份等体体积CO2和H2的的混合气体  （物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)  与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H3                      0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下左图所示。若在上述平衡体系中再充0.5molCO2和1.5mol水蒸气（保持温度不变），则此平衡将                        移动（填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”）。

          

③直接甲醇燃料电池结构如上右图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                       。

 

利用所学化学反应原理，解决以下问题：

   （1）某溶液含两种相同物质的量的溶质，且其中只存在OH一、H＋、、Cl一四种离子，且c（）>c（Cl－）>c（OH－）>c（H＋），则这两种溶质是_____________。

   （2）0．1 mol·L－1的氨水与0．05 mol·L－1的稀硫酸等体积混合，用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性：______________________。

 

   （3）已知：Ksp（RX）＝1．8×10－10，Ksp（RY）＝1．5×10－16，Ksp（R2Z）＝2．0×10－12，则难溶盐RX、RY和R2Z的饱和溶液中，R＋浓度由大到小的顺序是_____________。

   （4）以石墨电极电解100 mL 0．1 mol·L－1CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0．01 mol，则阴极上析出Cu的质量为__________g。

   （5）向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH＝13的Ba（OH）2溶液，生成BaSO4的量如右图所示，B点溶液的pH＝7（假设体积可以直接相加），则c（HCl）＝_______mol·L－1.

   （6）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按下表投入反应物，发生反应（H2（g）＋I2（g）2HI（g）  △H＝－14．9 kJ·mol－1），在恒温、恒容条件下，测得反应达到平衡时的数据如下表：

下列说法正确的是_______________。

A．＋＝1  B．2＝       C．a＋b＝14．9     D．c1＝c2＝c3

 

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