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1、填空题 NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1) NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .
(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: _ .
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_ .
② 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 .
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: .
参考答案:
(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2
本题解析:由NO2制备硝酸3NO2+H2O===2HNO3+NO;根据题给能量关系可得到热化学反应方程式N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH="+183kJ/mol" ,该反应为吸热反应,升高温度,平衡向右移动,K值增大;一氧化氮与一氧化碳的反应生成氮气2NO+2CO= N2+2CO;Mg、Ca、Sr、Ba为同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强;电化学反应Pt电极为正极发生还原反应,O2+4e-=2O2-,NiO电极为负极发生氧化反应NO-2e-+O2-=NO2。
(1)NOx能形成酸雨,NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(2)①盖斯定律可得,该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)
2NO(g);ΔH=+183kJ/mol.
②该反应为吸热反应,随温度升高,该反应化学平衡常数K值增大。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①NO被CO还原的化学方程式为2NO+2CO= N2+2CO.
②Mg、Ca、Sr、Ba为同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)①Pt电极上发生的是还原反应。②NiO电极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2。
【考点定位】本题以氮的氧化物为载体考查物质性质、热化学反应方程式、元素周期律以及元素周期表、电化学等相关知识。
本题难度:困难
2、选择题 下列图示与对应叙述相符合的是

A.图I:反应CO+NO2
CO2+NO达平衡后,升高温度时反应速率随时间的变化
B.图Ⅱ:反应2SO2+O2
2SO3达平衡后,缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C.图Ⅲ:反应N2+3H2
2NH3在恒温情况下,反应速率与压强的关系
D.图Ⅳ:反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H>0,水蒸气含量随时间的变化[
参考答案:B
本题解析:
试题分析:A、升高温度,正、逆反应速率均增大且增大的程度不同,与图像不符,错误;B、反应2SO2+O2
2SO3达平衡后,缩小容器体积时平衡正向移动,二氧化硫、氧气的物质的量减小,三氧化硫的物质的量增大,与图像相符,正确;C、反应N2+3H2
2NH3达平衡后增大压强平衡正向移动,v正>v逆,与图像不符,错误;D、根据图像分析温度:T2>T1,反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H>0,升高温度平衡正向移动,水蒸气的含量增大,与图像不符,错误。
考点:考查化学平衡图像分析。
本题难度:困难
3、填空题 (本题共8分)
NO和CO都是有毒的气体,利用催化技术能够将它们转变成无毒的CO2和N2。一定量的NO和CO进行如下反应:2NO+2CO
2CO2+N2,其部分化学平衡常数如下表:
T(℃)
| 0
| 50
| 100
|
K
| 0.5
| 1.05
| 2.56
根据题意回答(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响): 1.若把化学方程式写为NO+CO CO2+1/2N2,则100℃时,K的值= 。 2.上述反应达到化学平衡后,下列措施能提高NO转化率的是________。 A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度 C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积 3.若上述反应在容积不变的密闭容器中进行,该可逆反应达到平衡的标志是____ A.气体的密度不再变化 B.单位时间内消耗的CO与生成的CO2的物质的量之比为1
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (8分)化学学科中的平衡理论主要内容包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡等四种。且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题。 (1)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应 A(g)+2B(g) 4C(g) H >0 达到平衡时,c(A)="2mol/L," c(B)="7mol/L," c(C)=4mol/L。试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是 ;若改变条件重新达到平衡后体系中C的体积分数增大,下列措施可行的是 ①增加C的物质的量 ②加 压 ③升温 ④使用催化剂 (2)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1 m2(选填“<”、“=”、“>”)
参考答案:(1)3mol/L<c(B)<9mol/L
本题解析:(1)对于可逆反应来说,化学平衡的建立可以从反应物开始,可以从生成物开始,也可以从反应物、生成物同时开始; ①若平衡的建立是从反应物开始的,则根据“三段法”可求得B的起始浓度为9mol/L; ②若平衡的建立是从生成物开始的,则根据“三段法”可求得B的起始浓度为3mol/L; 若改变条件①增加C的物质的量,体系压强增大,则平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小;②加 压,则平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小;③升温,平衡向吸热反应方向移动,由于该反应的正反应为吸热反应,所以达到新的平衡后,C的体积分数增大;④使用催化剂,不影响平衡的移动,C的体积分数不变; (2)醋酸为弱酸,加入Zn粒反应的过程中,醋酸要不断电离出氢离子,则盐酸是强酸,加入Zn粒反应的过程中不能再电离出氢离子,即醋酸溶液的PH变化更慢,所以,当溶液的PH均达到4时,消耗时间醋酸更长,所以图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是B,反应过程中消耗的Zn粒质量更多。
本题难度:一般
5、填空题 (14分)CO2作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应。请回答下列问题: (1)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入2 L恒容密闭容器,某温度下反应5 min后达到平衡,此时测得CO的物质的量为0.10 mol,则5 min内H2的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使n(CO):n(CH4)增大。 A.加热升高温度 B.恒温恒容下充入氦气 C.恒温下增大容器体积 D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O (2)工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。 已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1 ①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式 。 ②该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”),在 情况下有利于该反应自发进行。 (3)某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) : n(CO),在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气(CO的投入量均为1 mol),分别在230°C、250°C和270°C进行实验,测得结果如下图,则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母);理由是 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K: 。

参考答案:(1)0.03mol/(L?min);AC; (2)C
本题解析: 试题分析:(1)5min内CO的平均化学反应速率v=△c/△t="0.1mol/(2L×5min)=" 0.01mol/(L?min), 氢气表示的平均反应速率是一氧化氮的3倍,即为0.03mol/(L?min); 根据反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1 A.加热升高温度,化学平衡正向移动,所以一氧化碳浓度增加,甲烷浓度减小,所以比值会增大,故A正确; B.恒温恒容下充入氦气,各组分的浓度不变,所以平衡不移动,比值不变,故B错误; C.恒温下增大容器体积则压强减小,化学平衡正向移动,所以一氧化碳浓度的减少量少于甲烷浓度减小量,所以比值会增大,故C正确; D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O,相当于增大压强,化学平衡逆向动,所以一氧化碳浓度增加量少于甲烷浓度增加量,所以比值会减小,故D错误; (2)①已知:①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol-1 ②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1 CO和H2制取甲醇的热化学方程式可以经过①-②得到,所以该反应的焓变 △H=(-49.5kJ?mol-1)-(+41.3kJ?mol-1)=-90.8kJ?mol-1, 所以CO和H2制取甲醇的热化学方程式:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l) △H=-90.8 kJ?mol-1 ②该反应气体分子数减少为熵减即△S<0,放热反应即△H<0,由△G=△H-T△S可得:低温下有利于反应的自发进行。 (3)合成甲醇是放热反应,温度越低CO转化率越大,结合图象可知,230℃的实验结果所对应的曲线是X;270℃时该反应的平衡常数K= = =1 考点:解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 点评:本题应掌握的知识点: (1)化学反应速率v=△c/△t来计算反应速率,根据影响化学平衡移动的因素来回答判断; (2)根据盖斯定律计算化学反应的焓变;由△G=△H-T△S判断反应自发性。 (3)依据反应是放热反应,温度越高,反应物转化率越小;根据K的表达式代入数据计算.
本题难度:困难
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