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        1. 新近出版的《前沿科學(xué)》雜志刊發(fā)的中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院研究員的論文《汽車尾氣污染及其危害》,其中系統(tǒng)地闡述了汽車尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境及人體健康造成的嚴(yán)重危害。目前降低尾氣的可行方法是在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分,這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-a kJ·mol-1。
          (1)CO2的電子式為          
          (2)已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1;CO的燃燒  熱△H=-c kJ·mol-1。書寫在消除汽車尾氣中NO2的污染時(shí),NO2與CO的可逆反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式        
          (3)在一定溫度下,將2.0mol NO、2.4mol氣體CO通入到固定容積為2L的容器中,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示:

          ①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為          ,0~15min  NO的平均速率v(NO)=          。
          ②20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致CO濃度減小,則改變的條件可能是    (選填序號(hào))。
          a.縮小容器體積      b.增加CO的量     c.降低溫度      d.?dāng)U大容器體積
          ③若保持反應(yīng)體系的溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化學(xué)平衡將   移動(dòng)(選填“向左”、“向右”或“不”), 移動(dòng)后在達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)是   。

          (1) (1分)
          (2)4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)  △H="-a+b-2c" kJ·mol-1。 (3分,方程式及狀態(tài)2分,焓變1 分)
          (3)①40% (2分)    0.027mol/(L·min)   (2分)   ②c d (2分)   ③向左 (2分)
          5/36  L/mol或0.14 L/mol(2分)

          解析試題分析:(1)CO2的電子式 。
          (2)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-a kJ·mol-1 
          2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1   
          CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)   △H=-c kJ·mol-1  
          由①-②+2×③得 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)  △H="-a+b-2c" kJ·mol-1。
          (3)①
          2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
          起始濃度(mol·L-1)      1.2      1          0       0
          轉(zhuǎn)化濃度(mol·L-1)      0.4     0.4        0.2       0.4
          平衡濃度(mol·L-1)      0.8     0.6        0.2       0.4              
          有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%;0~15min  NO的平均速率v(NO)==0.027mol/(L·min)。化學(xué)平衡常數(shù)K==0.14。
          ②a.縮小容器體積,CO濃度增大,所以錯(cuò)誤。
          b.增加CO的量,CO濃度增大,所以錯(cuò)誤。
          c.降低溫度,正向移動(dòng),CO濃度減小,所以正確。
          d.?dāng)U大容器體積,CO濃度減小,所以正確。
          所以選c d。 
          ③20min時(shí)再向容器中充入NO、N2各0.4mol,此時(shí)各成分的濃度變?yōu)?br />2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
          瞬時(shí)濃度(mol·L-1)       0.8       0.6        0.4      0.6
          Qc==0.625>0.14,所以逆向移動(dòng);化學(xué)平衡常數(shù)只和溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,所以化學(xué)平衡常數(shù)還是L/mol或0.14 L/mol。
          考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)原理綜合知識(shí)。

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          到目前為止,由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕哪茉础?br />(1)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,ΔH)與反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)過(guò)程中斷鍵和形成新鍵過(guò)程中吸收和放出能量的大小有關(guān)。
          已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol,斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ,斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ,則形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為       。
          (2)燃料燃燒將其所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰臒崮。已知?br />①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
          ②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
          ③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
          標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應(yīng)放出588.05 kJ的熱量,原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是       。根據(jù)以上三個(gè)熱化學(xué)方程式,計(jì)算C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH為           。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
          (1)高爐冶鐵過(guò)程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol-1
          已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
          則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_____________________;
          (2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過(guò)裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。

          ①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是________;
          ②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2的物質(zhì)的量濃度________;
          ③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH以外還含有________(忽略水解);
          ④在此過(guò)程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          碳和碳的化合物廣泛的存在于我們的生活中。
          (1)根據(jù)下列反應(yīng)的能量變化示意圖,2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H=           。

          (2)在體積為2L的密閉容器中,充人1 mol CO2和3mol H,一定條件下發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H<O測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

          ①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,H2O的平均反應(yīng)速率v(H2O)=             。
          ②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是        (填編號(hào))。
          A.升高溫度  B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出
          C.選擇高效催化劑  D.再充入l mol CO2和4 mol H2
          (3)CO2溶于水生成碳酸。已知下列數(shù)據(jù):

          弱電解質(zhì)
          H2CO3
          NH3.H2O
          電離平衡常數(shù)( 25℃)
          Ka1 = 4.30 × 10一7  Ka2= 5.61× 10一11
          Kb = 1.77× 10一5
           
          現(xiàn)有常溫下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Kb,
          第一步水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Ka2。
          ①判斷該溶液呈     (填“酸”、“中”、 “堿”)性,寫出該溶液中發(fā)生第一步水解的離子方程式               
          ②下列粒子之間的關(guān)系式,其中正確的是                              。
          A.
          B.
          C.
          D.
          (4)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室已研制出在燃料電池的反應(yīng)容器中,利用特殊電極材料以CO和O2為原料做成電池。原理如圖所示:通入CO的管口是    (填“c”或“d”),寫出該電極的電極反應(yīng)式:                          。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          合成氯是人類研究的重要課題,目前工業(yè)合成氨的原理為:
          N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol
          (1)某溫度下,在2 L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得數(shù)據(jù)如下

                     時(shí)間/h
          物質(zhì)的量/mol
          0
          1
          2
          3
          4
          N2
          2.0
          1.83
          1.7
          1.6
          1.6
          H2
          6.0
          5.49
          5.1
          4.8
          4.8
          NH3
          0
          0.34
          0.6
          0.8
          0.8
           
          ①0~2 h內(nèi),v(N2)=           。
          ②平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為____;該溫度下,反應(yīng)2NH3(g)  N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=  。
          ③若保持溫度和體積不變,起始投入的N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol,達(dá)到平衡后,NH3比的濃度與上表中相同的為      (填選項(xiàng)字母)。
          A.a(chǎn)=l、b=3.c=0        B.a(chǎn)=4、b=12、c=0
          C.a(chǎn)=0、b=0.c=4       D.a(chǎn)=l、b=3、c=2
          (2)另?yè)?jù)報(bào)道,常溫、常壓下,N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng),生成NH3和O2。已知:H2的燃燒熱ΔH=-286kJ/mol,則陪制NH3反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為        。
          (3)采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H'),通過(guò)電解法也可合成氨,原理為:
          N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在電解法合成氨的過(guò)程申,應(yīng)將N2不斷地通入  ___極,該電極反應(yīng)式為                      

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板,產(chǎn)生的廢液稱“爛板液”!盃板液”中含硝酸鋅外,還含有自來(lái)水帶入的Cl和Fe3+。在實(shí)驗(yàn)室里,用“爛板液”制取ZnSO4·7H2O的過(guò)程如下:

          (1)若稀硝酸腐蝕鋅板時(shí)還原產(chǎn)物為N2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是       
          (2)若步驟①的pH>12,則Zn(OH)2溶解生成四羥基合鋅酸鈉。寫出Zn(OH)2被溶解的離子方程式                                                。
          (3)濾液D中除了含有OH離子外,還含有的陰離子有             (填離子符號(hào))。
          (4)若濾液E的pH=4,c(Zn2+)=2mol·L-1,c(Fe3+)=2.6×l0-9mol·L-1,能求得的溶度積是       (填選項(xiàng))。
          A.Ksp[Zn(OH)2]    B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3]    C.Ksp[Fe(OH)3]
          (5)步驟③要控制pH在一定范圍。實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測(cè)定溶液pH的方法是:                     。
          (6)已知:①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) ; ΔH=" a" kJ?mol-1
          ②H2O(l)  H+(aq)+OH-(aq) ;ΔH=" b" kJ?mol-1
          請(qǐng)寫出Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                             。
          若①的溶度積常數(shù)為KSP,②的離子積常數(shù)為KW,F(xiàn)e3+發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù):
          K=                 。(用含KSP、KW的代數(shù)式表示)

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點(diǎn)考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣,而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
          (1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
          2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
          2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3
          則反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH=______。
          (2)如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。

          ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。
          ②由CO合成甲醇時(shí),CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖所示,則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是____________。

          ③以下有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))。
          A.恒溫、恒容條件下,若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化,則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
          B.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí),可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
          C.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
          D.某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2 mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
          (3)一定溫度下,向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)??CO(g)+2H2(g),H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。

          0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=__________。該溫度下,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=__________。相同溫度下,若開始時(shí)加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍,則__________(填序號(hào))是原來(lái)的2倍。
          A.平衡常數(shù)  B.CH3OH的平衡濃度
          C.達(dá)到平衡的時(shí)間  D.平衡時(shí)氣體的密度

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          根據(jù)下列條件計(jì)算有關(guān)反應(yīng)的焓變:
          (1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ·mol-1
          2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ·mol-1
          Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
          則反應(yīng)TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=________ kJ·mol-1。
          (2)已知下列反應(yīng)數(shù)值:

          反應(yīng)序號(hào)
          化學(xué)反應(yīng)
          反應(yīng)熱

          Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g)
          ΔH1=-26.7 kJ·mol-1

          3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)
          ΔH2=-50.8 kJ·mol

          Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)
          ΔH3=-36.5 kJ·mol-1

          FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
          ΔH4
           
          則反應(yīng)④的ΔH4=____________ kJ·mol-1

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          能源危機(jī)是當(dāng)前全球問(wèn)題,開源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。
          (1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號(hào))。
          a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
          b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求
          c.開發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉、減少使用煤、石油等化石燃料
          d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生
          (2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?nèi)紵鯕獠蛔銜r(shí)生成一氧化碳,充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。

          ①在通常狀況下,金剛石和石墨中________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為________。
          ②12 g石墨在一定量空氣中燃燒,生成氣體36 g,該過(guò)程放出的熱量________。
          (3)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1
          N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=180.0 kJ·mol-1。
          NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為________kJ·mol-1
          (4)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫出CO和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________。

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