题目内容
【题目】(15分)按要求回答下列有关问题。
（1）据报道，科学家新研发出一种常温下催化合成NH3的方法：2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)
已知如下信息：
①化合物的生成热可以表示其相对能量。化学上，规定标准状况下稳定单质的生成热为0。几种物质的生成热：NH3(g)为mkJ·mol-1，H2O(l)为nkJ·mol-1。
反应的△H=产物的生成热之和---反应物的生成热之和
②几种化学键的键能数据如下：
上述反应中，△H=_______kJ·mol-1，H-N键的键能为_______kJ·mol-1。
（2）二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应：
SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g)，△H= -42kJ·mol-1，在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如下：
实验编号 | 温度 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
N(SO2) | N(NO2) | N(NO) | ||
甲 | T1 | 0.80 | 0.20 | 0.18 |
乙 | T2 | 0.20 | 0.80 | 0.16 |
丙 | T3 | 0.20 | 0.30 | a |
①实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则0~2min时间内，用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_____________________；
②实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为____________；
③由表中数据可推知，Tl______T2(填“＞”“＜’’或“=”)；
（3）对反应N2O4(g)2NO2(g) △H＞0 在温度为Tl、T2时平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法正确的是__________。
a．A、C两点的反应速率：A＞C
b．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
c．由状态A到状态B，可以用加热的方法
d．A、C两点的化学平衡常数：A=C
（4）工业上，采用石墨、铁棒作为电极，电解除去废水中的CN-(N为-3价，下同)
①铁电极应连接直流电源的____________(填写电极名称)。
②上述反应方程式配平后“□”内应填写________；
③阳极上发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑和_______________；
【答案】（1）4m-6n(1分) (2a+12b-3c-4m+6n)/12(2分)
（2）①0.05 mol·L－1·min－1(2分) ②
×100%(2分) ③＜(2分)
（3）d(2分)
（4）①负极 (1分) ②N2 (1分) ③CN- -2e- +2OH- = CNO- + H2O(2分)
【解析】
试题分析：（1）△H=产物的生成热之和—反应物的生成热之和=(4m+0)-(6n+0)=4m-6n；设H-N键的键能为xkJ·mol-1，△H=反应物的键能和—生成物的键能和=(2a+12b-12x-3c)=4m-6n，解得：x=(2a+12b-3c-4m+6n)/12；
（2）①实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则消耗二氧化硫物质的量为
=0.1mol，则v(SO2)=
=0.05mol/(L．min)；
②实验丙中，平衡时NO为amol，则参加反应二氧化氮的物质的量为amol，故二氧化氮的转化率为
×100%=×100%；
③乙实验平衡时，NO为0.16mol，则：
SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g)
起始量(mol)：0.2 0.8 0 0
变化量(mol)：0.16 0.16 0.16 0.16
平衡量(mol)：0.04 0.64 0.16 0.16
T2温度下平衡常数K=
=1，同样可计算出T2温度下平衡常数K=
=2.63，可见正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故T1＜T2；
（3）a．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C的压强大，则A、C两点的反应速率：A＜C，故a错误；b．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C的压强大，与A相比C点平衡向逆反应进行，向逆反应进行是由于减小体积增大压强，平衡移动的结果降低NO2浓度增大趋势，但到达平衡仍比原平衡浓度大，平衡时NO2浓度比A的浓度高，NO2为红棕色气体，则A、C两点气体的颜色：A浅，C深，故b错误；c．升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由图象可知，A点NO2的体积分数大，则T1＜T2，由状态A到状态B，可以用降温的方法，故c错误；D．由图象可知，A、C两点都在等温线上，化学平衡不变，故d正确；答案为d。
（4）①根据发生的电极反应，可以知道金属铁是阴极，接电源的负极；
②据氧化还原反应的原理，其反应方程式为3Cl2+2CNO-+8OH-═N2+6Cl-+2CO32-+4H2O，故答案为N2；
③阳极发生氧化反应，阳极的电极反应式为：CN--2e-+2OH-═CNO-+H2O和2Cl--2e-═Cl2↑。
【题目】中国环境监测数据显示，颗粒物(PM2.5等)为雾霾过程中影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
Ⅰ．改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气。
（1）煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为
(已知：H2S：Ka1=1.3×10－7，Ka2=7.1×10－15；H2CO3：Ka1=4.4×10－7，Ka2=4.7×10－11)
（2）现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH，得到两组数据
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡 所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
该反应的
H 0(填“＜”或“＞”)；若在7500C时，另做一组实验，在2L的恒容密闭容器中加入lmol CO，3mo1 H2O，2mo1 CO2，5mol H2，则此时正 逆(填“＜”，“＞”，“＝”)。
（3）一定条件下，某密闭容器中已建立A(g)＋B(g) 
C(g)＋D(g)/span> △H＞0的化学平衡，其时间速率图像如图，下列选项中对于t1时刻采取的可能操作及其平衡移动情况判断正确的是
A．减小压强，同时升高温度，平衡正向移动
B．增加A(g)浓度，同时降低温度，平衡不移动
C．保持容器温度压强不变通入稀有气体，平衡不移动
Ⅱ．压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)＋4NO(g)
2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H1＜0
②CH4(g) ＋2NO2(g)N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g) △H2＜0
（4）收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数)，若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g，则尾气中V (NO)︰V (NO2)= 。
（5）在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO(即X)在40℃下分解生成两种化合物(即Y、Z)，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示。写出Y和Z的化学式：
（6） 某研究性学习小组，为研究光化学烟雾消长规律，在一烟雾实验箱中，测得烟雾的主要成分为RH(烃)、NO、NO2、O3、PAN(CH3COOONO2)，各种物质的相对浓度随时间的消失，记录于右图，根据图中数据，下列推论，最不合理的是
A．NO的消失的速率比RH快
B．NO生成NO2
C．RH及NO2可以生成PAN及O3
D．O3生成PAN
【题目】（1）锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH（难溶于水），回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：
溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题：
①普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。该电池中，负极材料主要是________，正极发生的主要反应式是 。
加碱调节溶液pH，使溶液中氢氧根离子浓度达到 mol/L，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节pH为 ，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。
（2）在分析化学中常用Na2C2O4晶体（溶液无色）作为基准物质测定KMnO4溶液的浓度。在H2SO4溶液中，反应如下：2MnO＋5C2O＋16H＋
2Mn2＋（溶液无色）＋10CO2↑＋8H2O。
①若将W g Na2C2O4配成100 mL标准溶液，移取20.00 mL置于锥形瓶中，则酸性KMnO4溶液应装在__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。本次滴定 选择指示剂（填“需要”、“不需要”）。判断滴定达终点的现象是____ ___。
②若滴定管起始读数和终点读数如图所示，则酸性KMnO4的物质的量浓度为_ (填表达式)。
③若滴定完毕立即读数，测定的KMnO4溶液的浓度___(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
