题目内容

6．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2（g）+O3（g）?N2O5（g）+O2（g）△H．不同温度下，在三个容器中发生上述反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是（　　）
容器甲乙丙
容积/L112
反应物起始量2mol NO2，1mol O32mol NO2，1mol O32mol NO2，1mol O3
温度T1T2T2
A．0～10min内甲容器中反应的平均速率：v（NO2）=0.02mol•L-1•min-1
B．T1＜T2，△H＞0
C．平衡时N2O5浓度：c乙（N2O5）＞c丙（N2O5）
D．T1℃时，若起始时间向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2mol O2，则脱硝反应达到平衡前，v（正）＜c（逆）

分析 A、图象分析可知，N2O5（g）生成浓度0.2mol/L，则消耗NO2浓度0.4mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NO2）；
B、由图象分析，先拐先平数值大，则乙的温度较高，T1＜T2，温度越高N2O5（g）浓度越小，说明反应逆向移动，正反应是放热反应；
C、结合三行计算列式计算浓度，化学反应达到平衡状态不能进行彻底分析；
D、若起始时向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2mol O2，计算浓度商Qc和平衡常数比较判断反应进行的方向．

解答 解：A、由图，0～10min内甲容器中N2O5的浓度变化量为0.2mol•L-1，2NO2（g）+O3（g）?N2O5（g）十O2（g），则消耗NO2浓度0.4mol/L，反应速率v（NO2）=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol/（L•min），故A错误；
B、由图象可知，乙先达到平衡，平衡后N2O5（g）浓度比甲小，根据先拐先平数值大，则乙的温度较高，T1＜T2，平衡逆向移动，即正反应是放热反应，△H＜0；故B错误；
C、乙中依据化学三行计算得到，
2NO2（g）+O3?N2O5（g）+O2（g），
 2              1         0               0
 0.8          0.4       0.4          0.4
 1.2         0.6       0.4           0.4
丙中2NO2（g）+O3?N2O5（g）+O2（g），
                          1           2         0            
平衡时N2O5浓度：c乙（N2O5）＜c丙（N2O5），故C错误；
D、若起始时向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2mol O2，计算浓度商Qc=$\frac{2×2}{{2}^{2}×1}$相当于加入五氧化二氮反应逆向进行，则脱硝反应达到平衡前，v（正）＜v（逆），故D正确；
故选：D

点评 本题考查了化学平衡、化学反应速率影响因素的分析应用，图象变化和数值的计算是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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3．下列安全标志所表示的物质与所警示的事件不对应的是（　　）
A．
为腐蚀品，当心腐蚀		B．
有毒物质，当心中毒
C．
为易燃物质，当心火灾		D．
为爆炸性物质，当心爆炸
17．碳是形成物种最多的元素之一，许多含碳物质对人类极其重要．
（1）石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，结构如图所示．则12g石墨烯中含有0.5NA个6元环．
（2）工业上利用甲烷和氧气直接氧化制取甲醇的反应如下：
CH4+$\frac{1}{2}$O2（g）?CH3OH（g）△H=-128.5kJ/mol
副反应有：
CH4（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）?CO（g）+2H2O（g）△H=a kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）?CO2（g）+2H2O（g）△H=b kJ/mol
CH4（g）+O2（g）→HCHO（g）+H2O（g）△H=c kJ/mol
①若要有利于甲醇的生成，除了改变温度外，还可以采取的两种措施是增大压强、选用合适的催化剂；
②甲醇与氧气反应生成HCHO（g）和水蒸汽的热化学方程式为CH3OH（g）+1/2O2（g）→HCHO（g）+H2O（g）△H=（c+128.5）KJ•L-1．
（3）苯乙烷（C8H10）生产苯乙烯（C8H8）的反应：C8H10（g）?C8H8（g）+H2（g）△H＞0．T1℃下，将0.40mol苯乙烷充入2L密闭容器中反应，不同时间容器内n（C8H10）如下表：
时间/min0102030
n（C8H10）/mol0.400.300.26n2
①当反应进行到30min时恰好到达平衡，则n2取值的最小范围是0.22＜n＜0.26；
②改变温度为T2℃，其他条件不变，测得平衡时容器内气体压强为反应前的1.4倍，则此时苯乙烷的转化率为40%．
（4）用惰性电极电解葡萄糖和硫酸钠混合溶，可以制得葡萄糖酸[CH2OH（CHOH）4COOH]和己六醇[CH2OH（CHOH）4CH2OH]．葡萄糖酸在阳极生成，对应的电极反应式CH2OH（CHOH）4CHO+H2O-2e-═CH2OH（CHOH）4COOH+2H+．
14．有反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0，200℃时该反应的平衡常数K=$\frac{1}{2.25}$．200℃时，将一定量的CO（g）和H2O（g）充入容积为某10L 密闭容器发生上述反应，5min 时达平衡，5min～10min只改变了一个条件，10min 时再次达平衡，各物质浓度（mol/L）变化如下：下列说法正确的是（　　）
  0min 5min 10min
 CO 0.01  0.0056
 H2O 0.01  0.0156
 CO2 0  0.0044
 H2 0  0.0044
A．0～5min 时用H2O（g）表示的平均反应速率为1.2×10-3 mol/（ L．min）
B．5min～10min 改变的条件是再加入了0.1mol H2O（g）
C．200℃时，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.01molCO2（g）、0.01molH2（g），达平衡时，CO（g）为1.2×10-3mol/L
D．300℃时，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.02molCO2（g）、0.02molH2（g），则开始反应时ν（正）＜ν（逆）
1．对于常温下的下列溶液，说法正确的是（　　）
A．常温下，向含有AgCl固体的饱和溶液，加少量水稀释，c（Ag+）和Ksp（AgCl）均保持不变
B．pH=5的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中：c（Na+）＞c（CH3COO-）
C．将0.2mol/LCH3COOH溶液和0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，则反应后的混合溶液中：2c（OH-）+c（CH3COO-）=2c（H+）+c（CH3COOH）
D．将水加热煮沸，能促进水的电离，Kw增大，pH增大，溶液呈碱性
11．合成氨原料气H2可通过CO和水蒸气在一定条件下反应制得．
（1）已知CO和H2的燃烧热分别是283.0kJ/mol、285.8kJ/mol，lg液态水变成水蒸气时要吸收2.44kJ的热量；则该反应的热化学方程式为CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.12kJ/mol；．
（2）该反应随温度升高正、逆反应平衡常数的变化曲线如图所示，表示K正的曲线为B（选填“A”或“B”），理由是正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆向移动，K值减小．
（3）T1℃时，向容积固定为5L的容器中充入2mol水蒸气和3molCO，发生上述反应达平衡，则平衡时水蒸气的转化率是60%（填字母）
（4）保持温度为T1℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入恒容容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是cd（填字母）
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a molH2
d．混合气中 n（CO）：n（H2O）：n（CO2）：n（H2）=9：4：6：6
（5）某工业合成氨的原料气组成为：H240%、N220%、CO30%、CO210% （均为体积分数）．向上述原料气中加入水蒸气，以除去其中的CO．己知不同温度下的反应物投料比[$\frac{n（{H}_{2}0）}{n（C0）}$]，平衡时混合气体中CO的体积分数如表所示：
CO体积分数%
投料比		温度/℃
200T2T3T4
$\frac{n（{H}_{2}0）}{n（C0）}$11.702.736.007.85
30.210.300.841.52
50.020.060.430.80
①T2、T3、T4的大小关系为T2＜T3＜T4，判断的理由是该反应正向为放热反应，在其他条件不变的条件下，升高温度，平衡逆向移动，CO的体积分数会增大，所以T2＜T3＜T4．
②维持温度不变，若要使CO的转化率升高，可以改变的条件是加水/增大H2O和CO投料比/减小生成物浓度（分离出产物）．
③温度为T3℃、$\frac{n（{H}_{2}0）}{n（C0）}$=1时，变换后的平衡混合气体中H2的体积分数是47.8%．
18．化学反应过程中总是伴随着能量的变化，能量间可以相互转化．
（l）己知：甲烷和一氧化碳的燃烧热（△H）．分别为-890kJ•moL-1、-283kJ•moL-1．则CH4（g）+2CO2（g）═4CO（g）+2H2O（l）△H=+323kJ•moL-1
（2）自然界发生的一个固氮反应是N2（g）+O2（g）?2NO（g），己知N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能里依次为946kJ•moL-1、498kJ•moL-1、632kJ•moL-1，则该反应的△H=+180kJ•moL-1．
（3）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料．由粗硅制纯硅过程如下：
Si粗$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl4$\stackrel{蒸馏}{→}$SiCl4纯$→_{1100℃}^{H_{2}}$Si硅
在由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：2H2（g）+SiCl4（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ•mol-1．
（4）在量热计（如图）中将100mL 0.50kJ•moL-1的CH3COOH溶液与100mL 0.55kJ•moL-1NaOH 溶液混合，温度从298.0K升高到300.7K．已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需要的热量）是150.5J•K-1，溶液密度均为1g•mL-1，生成溶液的比热容c=4.184J•g-1•K-1（己知CH3COOH电离要吸热）．
则实验测得CH3COOH的中和热△H=-53.3kJ/mol．
（5）已知：
P4（g）+6Cl2（g）═4PCl3（g），△H=a kJ•moL-1，
P4（g）+10Cl2（g）═4PCl5（g），△H=b kJ•moL-1，
P4具有正四面体结构，PCl5中P-Cl键的键能为c kJ•moL-1，PCl3中P-Cl键的键能为1.2kJ•moL-1，则Cl-Cl键的键能为1.4c+0.25b-0.25akJ•moL-1．
15．一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示．
即：AmBn（s）?m An+（aq）+n Bm-（aq） c（An+）mc（ Bm-）n=Ksp
已知：某温度时，Ksp（AgCl）═1.8×10-10
Ksp（Ag2CrO4）═1.1×10-12
则此温度下，在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度为1.8×10-8mol/L、1.1×10-8mol/L．
16．请写出明矾做净水剂净水时的离子方程式Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+．

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