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空氣質量與我們的健康息息相關，目前我國通過監(jiān)測6項污染物的質量濃度來計算空氣質量指數(shù)（AQI），SO2、NO2和CO是其中3項中的污染物。
（1）上述3種氣體直接排入空氣后會引起酸雨的氣體有                        （填化學式）。
（2）早期人們曾經使用鉛室法生產硫酸，其主要反應為：
SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）
①若已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）  ΔH＝a kJ·mol－1
2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）    ΔH＝b kJ·mol－1
則SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）  ΔH＝               kJ·mol－1。
②一定溫度下，向固定體積為2 L的密閉容器中充入SO2和NO2各1 mol，發(fā)生反應：SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）。下列事實中不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是         （選填序號）。
a．體系壓強保持不變          b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質的量保持不變    d．每生成1 mol SO3的同時消耗1 mol NO2
③測得②中反應5 min末到達平衡，此時容器中NO與NO2的體積比為3︰1，則這段時間內SO2的反應速率υ（SO2）＝               ，此反應在該溫度下的平衡常數(shù)K＝                          。
（3）甲醇日趨成為重要的有機燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反應的化學方程式為CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。今在一容積可變的密閉容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡轉化率（α）與溫度（T）、壓強（P）的關系如圖所示：

①上述合成甲醇的反應為                 反應（填“放熱”或“吸熱”）。
②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關系為                     。
③若將達到平衡狀態(tài)A時生成的甲醇用于構成甲醇一氧氣燃料電池，電解質溶液為KOH濃溶液，則該電池工作時正極的電極反應式為                                                  ，理論上通過外電路的電子最多為                       mol。

（1）（2分） SO2、NO2 （2）（8分）①   ②ad   ③0.075mol/（L?min）  9
（3）（6分）①放熱（1分） ②Ka＝Kb＞KC（1分） ③O2 + 2H2O + 4e－＝4OH－（2分） 30（2分）

解析試題分析：（1）SO2和NO2排入大氣中最終分別變?yōu)榱蛩岷拖跛�，從而形成酸雨。CO不能形成酸雨。
（2）①若已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）    ΔH＝a kJ·mol－1、2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）    ΔH＝b kJ·mol－1，則根據蓋斯定律可知前者減去后者即得到反應2SO2（g）＋2NO2（g）2SO3（g）＋
2NO（g），因此反應SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）  ΔH＝kJ·mol－1。
②在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，據此可以判斷。A、根據反應式可知，反應前后氣體的體積不變，因此壓強始終是不變，則體系壓強保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；b、顏色的深淺與NO2的濃度有關系，所以當混合氣體的顏色保持不變時，則說明NO2的濃度不再發(fā)生變化，因此反應達到平衡狀態(tài)；c、NO的物質的量保持不變說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)；d、每生成1 mol SO3的同時，一定消耗1 molNO2，因此該關系是始終成立的，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，答案選ad。
③             SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）
起始量（mol）   1       1           0        0
轉化量（mol）   x       x           x        x
平衡量（mol）  1－x   1－x          x        x
由于平衡時容器中NO與NO2的體積比為3︰1
則3－3x＝x
解得x＝0.75mol
所以平衡時消耗SO2的濃度是0.75mol÷2L＝0.375mol/L
則這段時間內SO2的反應速率υ（SO2）＝0.375mol/L÷5min＝0.075mol/（L?min）
由于反應前后體積不變，所以可以用物質的量代替濃度計算平衡常數(shù)
則此反應在該溫度下的平衡常數(shù)K＝＝9
（3）①根據圖像可知，在壓強不變的條件下，隨著溫度的升高，CO的轉化率降低。這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，因此正方應是放熱反應。
②平衡常數(shù)只與溫度有關系，A和B兩點溫度相同，則平衡常數(shù)相等。升高溫度平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，所以三點平衡常數(shù)的大小關系是Ka＝Kb＞KC。
③原電池中負極失去電子，發(fā)生氧化反應。正極得到電子，發(fā)生還原反應。所以在燃料電池中燃料在負極通入，氧氣或空氣在正極通入。由于電解質是氫氧化鉀溶液，顯堿性，所以正極電極反應式為O2 + 2H2O + 4e－＝4OH－；根據圖像可知A點CO的轉化率是0.5，則平衡常數(shù)生成甲醇的物質的量是10mol×0.5＝5mol。甲醇中碳元素的化合價是－2價，反應后被氧化為＋4價，失去6個電子，所以5mol甲醇反應轉移電子的物質的量是5mol×6＝30mol。
考點：考查酸雨的形成、蓋斯定律、反應速率和平衡常數(shù)計算、平衡狀態(tài)判斷、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及電化學原理的應用與計算

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇是一種重要的化工原料。甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源，具有廣泛的應用前景。現(xiàn)有如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定條件下發(fā)生反應：CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下表所示。 

時間
物質
0 min
10 min
30 min
60 min
70 min
CO2(mol/L)
0
0.2
0.6
0.8
0.8
CH3OH(mol/L)
1.0
0.8
0.4
0.2
0.2
 
①已知：CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol 
H2(g)+O2 (g) H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 
則甲醇與水蒸氣催化重整反應的焓變△H3=_____                    。 
②10~30 min內，氫氣的平均反應速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。 
③該反應的平衡常數(shù)表達式為K=__________________。 
④下列措施中能使平衡時n(CH3OH)／n(CO2)減小的是(雙選)___________。 
A．加入催化劑               B．恒容充入He(g)，使體系壓強增大 
C．將H2(g)從體系中分離     D．再充入1molH2O 
（2）甲醇在催化劑條件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常溫下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液過程中，當混合液的pH=7時，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若將甲酸換成鹽酸，請在圖中的相應位置畫出相應的滴定曲線。(1滴溶液約0.04mL) 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

銅單質及其化合物在工業(yè)生產和科研中有重要作用。
（1）已知：2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol－1
請寫出用足量炭粉還原CuO（s）制備Cu2O（s）的熱化學方程式：                                                                  ；
（2）現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O，含氯化亞鐵雜質)制取純凈的CuCl2·2H2O。先將其制成水溶液，后按如圖步驟進行提純:

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH見下表

金屬離子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH
1.9
7.0
4.7
氫氧化物完全沉淀時的pH
3.2
9.0
6.7
 
請回答下列問題:
①現(xiàn)有氧化劑NaClO、H2O2、KMnO4，X加哪種好，為什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
該反應的離子方程式為                        。
②溶液II中除Cu2+外，還有　　　　　金屬離子，如何檢驗其存在             。
③物質Y不能為下列的           
a．CuO  b．Cu(OH)2  c．CuCO3  d．Cu2(OH)2CO3    e．CaO   f．NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣，產生的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氨有著廣泛的用途，可用于化肥、硝酸、合成纖維等工業(yè)生產。
（1）根據最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生反應可生成氨氣：

該反應在固定體積的密閉容器中進行，有關說法正確的是_____________（填序號字母）。

A．反應處于平衡狀態(tài)時，
B．反應達到平衡后，
C．體系的總壓強不變，說明反應已達平衡
D．混合氣體的密度保持不變，說明反應已達平衡
（2）液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視。它在安全性、價格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢。氨在燃燒試驗機中相關的反應有：
   ①
 ②
   ③
請寫出上述三個反應中、、三者之間關系的表達式，＝_________。
（3）工業(yè)制硝酸的主要反應是： ＝
①升高溫度，反應的K值減小，則Q______（填“>”、“<”或“＝”）0。
②若反應起始的物質的量相同，下列關系圖錯誤的是________（填序號）。

③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應，容器內部分物質的濃度如下表：
時間/濃度








起始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
a
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
反應在第2 min到第4 min時，O2的平均反應速率為________。
反應在第2 min時改變了條件，改變的條件可能是______________________________。
該條件下，反應的平衡常數(shù)K＝________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

化學反應中既有物質變化，又有能量變化，釋放或吸收熱量是化學反應中能量變化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃燒的熱化學方程式分別為：
① C(石墨)+O2(g)＝CO(g)   ="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) ＝H20(g)   ="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)     ="-394.0" kJ·mol-1    
請解答下列問題：    
（1）化學反應中有能量變化的本質原因是反應過程中有         的斷裂和形成。上述三個反應都是          (填“吸熱”或“放熱”)反應。
（2）在熱化學方程式中，需要標明反應物及生成物的狀態(tài)的原因是                                                 ；在①中，02的化學計量數(shù)“1/2”是表示     (填字母)。
a．分子個數(shù)    b．物質的量    c．氣體的體積
（3）反應2H20(g)＝2H2(g)+02(g)的=        KJ·mol-1。
（4）若C(金剛石)+02(g)＝C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1，則穩(wěn)定性：金剛石         (填“＞”、“＜”或“＝”)石墨。
（5）已知形成H20(g)中的2 mol H-O鍵能放出926.0 kJ的能量，形成1 mol 02(g)中的共價鍵能放出498.0 kJ的能量，則斷裂1 mol H2(g)中的H-H鍵需要的能量         KJ。
（6）工業(yè)制氫氣的一個重要途徑是用CO(g)與H2O(g)反應生成C02(g)和H2(g)，則該反應的熱化學方程式是                                                    。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題


氨在國民經濟中占有重要地位。
（1）工業(yè)合成氨時，合成塔中每產生1 mol NH3，放出46.1 kJ的熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學方程式是        。
② 已知：
N2 (g)2N (g)
H2 (g)2H (g)
則斷開1 mol N－H鍵所需的能量是_______kJ。
（2）下表是當反應器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反應達到平衡時，混合物中NH3的物質的量分數(shù)隨壓強的變化曲線。

① 曲線a對應的溫度是       。
② 關于工業(yè)合成氨的反應，下列敘述正確的是      （填字母）。
A. 及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉化率
B. 加催化劑能加快反應速率且提高H2的平衡轉化率
C. 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M點對應的H2轉化率是       。
（3）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應為：
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。
則該燃料電池的負極反應式是       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

以下是一些物質的熔沸點數(shù)據（常壓）：

 
鉀
鈉
Na2CO3
金剛石
石墨
熔點（℃）
63．65
97．8
851
3550
3850
沸點（℃）
774
882．9
1850（分解產生CO2）
----
4250
 
金屬鈉和CO2在常壓、890℃發(fā)生如下反應：4 Na（g）+ 3CO2（g） 2 Na2CO3（l）+  C(s,金剛石) △H=－1080．9kJ/mol
（1）若反應在10L密閉容器、常壓下進行，溫度由890℃升高到1860℃，若反應時間為10min, 金屬鈉的物質的量減少了0．2mol，則10min內CO2的平均反應速率為                 。
（2）高壓下有利于金剛石的制備，理由是                                            。
（3）由CO2（g）+ 4Na（g）=2Na2O（s）+ C（s，金剛石） △H=－357．5kJ/mol；則Na2O固體與C（金剛石）反應得到Na（g）和液態(tài)Na2CO3（l）的熱化學方程式                     。
（4）下圖開關K接M時，石墨電極反應式為                           。

（5）請運用原電池原理設計實驗，驗證Cu2＋、Ag+氧化性的強弱。
在方框內畫出實驗裝置圖，要求用燒杯和鹽橋(在同一燒杯中，
電極與溶液含相同的金屬元素)，并標出外電路電子流向。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：
N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH，已知該反應在 T ℃時，平衡常數(shù)K＝9.0。
請回答：
（1）已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1     2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2  ΔH=             （用含ΔH1、ΔH2的表達式表示）；
（2）某溫度下，向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol，5分鐘后O2的物質的量為0.5 mol，則NO的反應速率                ；
（3）假定該反應是在恒容條件下進行，下列能判斷該反應已達到平衡的是________；

A．消耗1 mol N2同時生成1 mol O2
B．混合氣體密度不變
C．混合氣體平均相對分子質量不變
D．2v正(N2)＝v逆(NO)
（4）下圖是反應N2(g)＋O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖，由圖A可以推知該反應為        反應（填“吸熱”或“放熱”）。由圖B可知，與a對應的條件相比，b改變的條件可以是        ；

（5）T ℃時，某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為0.20 mol·L－1、0.20mol·L－1和0.50mol·L－1，此時反應N2(g)＋O2(g) 2NO(g)________________(填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”)，平衡時，N2在混合氣體的體積百分數(shù)為多少？（在答題卡上寫出具體計算過程，結果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2012年始，霧霾天氣無數(shù)次肆虐家鄉(xiāng)邯鄲。其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0
①該反應平衡常數(shù)表達式                        
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是               （填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。
煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：Ⅰ CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　△H＝－867 kJ/mol
Ⅱ 2NO2(g)N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
Ⅲ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式：                   。
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL1mol/L食鹽水,電解一段時間后，收集到標準狀況下的氫氣2.24L（設電解后溶液體積不變）.
①甲烷燃料電池的負極反應式：                                          。
②電解后溶液的pH=        (忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應)
③陽極產生氣體的體積在標準狀況下是       L

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