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        1. (14分)圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,圖b是反應(yīng)中的CO和NO的濃度隨時(shí)間變化的示意圖。根據(jù)題意回答下列問題

          (1)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                           
          (2)從反應(yīng)開始到平衡,用NO2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(NO2)=   
          (3)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=   ;溫度降低,K   (填“變大”、“變小”或“不變”)
          (4)若在溫度和容積相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

          容 器



          反應(yīng)物投入量
          1 mol NO2
          1 mol CO
          2 mol NO
          2 mol CO2
          1 mol NO2、1 mol CO
          1 mol NO、1 mol CO2
          平衡時(shí)c(NO) /mol·L-1
          1.5
          3
          m
          能量變化
          放出a kJ
          吸收b kJ
          放出c kJ
          CO或NO的轉(zhuǎn)化率
          α1
          α2
          α3
           
          則:α12=   , a+b/2=    ,m=   



          (3) 9 ; 變大
          (4) 1 ;  234 ;  3

          解析試題分析:(1)根據(jù)能量變化圖,反應(yīng)熱等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量,反應(yīng)物和生成物能量的差值為E2-E1,寫出化學(xué)方程式,標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài),從而寫出熱化學(xué)方程式;(2)由圖可知,t1min到達(dá)平衡,平衡時(shí)NO的濃度變化量為1.5mol/L,根據(jù)v=計(jì)算v(NO),再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(NO2);(3)開始加入的CO和NO的物質(zhì)的量相等,根據(jù)CO的起始濃度2mol/L確定NO2的起始濃度也為2mol/L,達(dá)到平衡時(shí)CO的濃度為0.5mol/L,故NO2的濃度也為0.5mol/L,根據(jù)方程式計(jì)算出NO和CO2的濃度均為1.5mol/L,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算出化學(xué)平衡常數(shù);該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向右移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大;(4)甲與乙是等效平衡,對應(yīng)各組分的含量完全相同,對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量乙是甲中的2倍,CO的轉(zhuǎn)化率為α1,則平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為(1-α1)mol,乙中平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為α2,乙中平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為2α2mol,故2(1-α1)=2α2,整理得α12=1; 令平衡時(shí)甲中CO為nmol,則乙中CO為2nmol,甲中放出的熱量為(1-n)×234kJ=akJ乙中吸收的熱量為2n×234kJ=bkJ,整理得a+=234;丙與乙是完全等效平衡,平衡時(shí)NO的濃度相等,故m=3mol/L,
          考點(diǎn):熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、化學(xué)平衡的移動(dòng)、等效平衡等知識。

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

          下列各組中的兩種物質(zhì)作用,反應(yīng)條件(溫度或者反應(yīng)物用量)改變,不會(huì)引起產(chǎn)物種類改變的是(  )

          A.Na和O2B.NaOH和CO2
          C.Na2O2和CO2D.AlCl3和NaOH

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          (16分) 碳及其化合物有廣泛的用途。
          (1)反應(yīng)C(s)+ H2O(g)  CO(g) +H2(g) ΔH=" +131.3" kJ?mol-1,達(dá)到平衡后,體積不變時(shí),以下有利于提高H2產(chǎn)率的措施是    。

          A.增加碳的用量  B.升高溫度 C.用CO吸收劑除去CO D.加入催化劑
          (2)已知,C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H=+172.5kJ?mol-1
          則反應(yīng) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 的△H=      kJ?mol-1。
          (3)CO與H2一定條件下反應(yīng)生成甲醇(CH3OH),甲醇是一種燃料,可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨做電極,該電池負(fù)極反應(yīng)式為      。
          (4)在一定溫度下,將CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據(jù):
          t / min
          2
          4
          7
          9
          n(H2O)/mol
          0.12
          0.11
          0.10
          0.10
           ①其它條件不變,降低溫度,達(dá)到新平衡前v(逆)_____v(正)(填“>”、“<”或“="”)" 。
          ②該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______    _____;
          ③其它條件不變,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          催化劑是化工技術(shù)的核心,絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)均需采用催化工藝。
          (1)人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。下左圖所示為一定條件下1mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
              
          ①在有催化劑作用下,CH3OH與O反應(yīng)主要生成          (填“CO、CO2、HCHO”);
          ②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)  △H=                         
          (2)一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個(gè)過程:
          ①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO2的部分催化氧化,所發(fā)生反應(yīng)為:
          2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
          從環(huán)境保護(hù)的角度看,催化脫硫的意義為                                      ;每吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2,被SO2還原的O2的質(zhì)量為                   g。
          ②利用下圖所示電化學(xué)裝置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                                       。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          (3分)以下反應(yīng):①木炭與水制備水煤氣 ②氯酸鉀分解 ③炸藥爆炸 ④酸與堿的中和反應(yīng) ⑤生石灰與水作用制熟石灰 ⑥ Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl ⑦氣態(tài)水液化,屬于放熱反應(yīng)的是              
          (填序號),寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式__             ____。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          (14 分) 一氧化碳被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
          ⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
          4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s)   △H="a" kJ·mol-1
          CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s)   △H="b" kJ·mol-1
          反應(yīng)3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H=     kJ·mol-1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
          ⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應(yīng)得到。
          第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)  △H>0
          第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g)    △H>0
          ①第一步反應(yīng)的機(jī)理可以用下圖表示:

          圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡式為     。
          ②在工業(yè)生產(chǎn)中,為提高CO的產(chǎn)率,可采取的合理措施有     。
          ⑶為進(jìn)行相關(guān)研究,用CO還原高鋁鐵礦石,反應(yīng)后固體物質(zhì)的X—射線衍射譜圖如圖所示(X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。反應(yīng)后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應(yīng)生產(chǎn)兩種鹽,該反應(yīng)的離子方程式為     。

          ⑷某催化劑樣品(含Ni2O340%,其余為SiO2)通過還原、提純兩步獲得鎳單質(zhì):首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳;然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結(jié)合成Ni(CO)4(沸點(diǎn)43 ℃),并在180 ℃時(shí)使Ni(CO)4重新分解產(chǎn)生鎳單質(zhì)。
          上述兩步中消耗CO的物質(zhì)的量之比為     。
          ⑸為安全起見,工業(yè)生產(chǎn)中需對空氣中的CO進(jìn)行監(jiān)測。
          ①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗(yàn)空氣中少量的CO。若空氣中含CO,則溶液中會(huì)產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為     。
          ②使用電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器定量檢測空氣中CO含量,其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種傳感器利用原電池原理,則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為     

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          (10分)如右圖所示,常溫下電解5 min后,銅電極質(zhì)量增加2.16g。
          試回答:
          (1)電源電極X名稱為_______(填“正極”或“負(fù)極”)。
          (2)電解池B中陰極的電極反應(yīng)式是__________。
          (3)若A中KCl溶液的體積是200mL,電解后溶液的
          pH=_________(忽略電解前后溶液體積的變化)。
          若要使電解后的溶液恢復(fù)到與電解完完全相同,應(yīng)加入的物質(zhì)是__________。
          (4)已知在l0lkPa時(shí),CO的燃燒熱為283 kJ/mol。相同條件下,若2 molCH4完全燃燒生成液態(tài)水,所放出的熱量為1 mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍,則CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為__________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          (16分)汽車尾氣中的CO、NOX已經(jīng)成為大氣的主要污染物,使用稀土等催化劑能將CO、NOX、碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染。
          (1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H1           ①
          2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H2     ②
          C(s)+O2(g)=CO2(g)   △H3    ③
          寫出NO與CO催化轉(zhuǎn)化成N2和CO2的熱化學(xué)方程式(反應(yīng)熱用△H1、△H2、△H3表示):                                                                    。
          (2)在容積相同的兩個(gè)密閉容器內(nèi)(裝有等量的某種催化劑),分別充入同量的NOx及C3H6,在不同溫度下,同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng):
          18NO(g)+2C3H6(g)9N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g);
          18NO2(g)+4C3H6(g)9N2(g)+12CO2(g)+12H2O(g);
          并分別在t秒時(shí)測定其中NOX的轉(zhuǎn)化率,繪得圖像如下圖所示:

          ① 從圖中可以得出的結(jié)論是
          結(jié)論一:相同溫度下,                      。
          結(jié)論二:                                 
          ② 上述NO2和C3H6反應(yīng)達(dá)平衡后,可提高NO2
          轉(zhuǎn)化率的措施有          。(填編號)

          A.加入催化劑B.降低溫度
          C.分離出H2O(g)D.增大壓強(qiáng)
          (3)CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素
          部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白(Hb·CO),在37℃時(shí):CO+Hb·O2O2+Hb·CO   K=220
          實(shí)驗(yàn)表明,Hb·CO的濃度即使只有Hb·O2濃度的2%,也可造成人的智力損傷。抽煙后,測得平衡時(shí)人體肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。請問,抽煙會(huì)造成人的智力損傷嗎?(寫出計(jì)算過程)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          Ⅰ.通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。下表為一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)

          化學(xué)鍵
          Si-Si
          O=O
          Si-O
          鍵能/kJ·mol-1
          a
          b
          c
           
          寫出硅高溫燃燒的熱化學(xué)方程式          。
          Ⅱ.利用太陽光分解水制氫是未來解決能源危機(jī)的理想方法之一。某研究小組設(shè)計(jì)了如右圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光分解水制氫。反應(yīng)過程中所需的電能由太陽能光電池提供,反應(yīng)體系中I2和Fe3+等可循環(huán)使用。寫出下列電解池中總反應(yīng)的離子方程式:

          電解池A                                 。
          電解池B                                 。
          (2)若電解池A中生成3.36 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計(jì)算電解池B中生成Fe2+的物質(zhì)的量為     mol。
          Ⅲ.在一定的溫度下,把2體積N2和6體積H2分別通入一個(gè)帶活塞的體積可變的容器中,活塞的一端與大氣相通容器中發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0,反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得混合氣體為7體積。

          請據(jù)此回答下列問題:
          (1)保持上述反應(yīng)溫度不變,設(shè)a、b、c分別表示加入的N2、H2 和NH3的體積,如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的量仍與上述平衡時(shí)完全相同。
          ①a=1,c=2,則b=      。在此情況下,反應(yīng)起始時(shí)將向      反應(yīng)方向(填“正”或“逆”)進(jìn)行。
          ②若需規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆方向進(jìn)行,則c的取值范圍是               。
          (2)在上述恒壓裝置中,若需控制平衡后混合氣體為6.5體積,則可采取的措施是            ,原因是                             。

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