1【2015湖北省襄阳市期末】一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是
A．在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在20～25 min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04 mol·L－1·min－1
【答案】A解析：根据图示可知：在0-50min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率是相等的，故A正确； 溶液酸性越强，即pH越小，线的斜率越大，可以
知道R的降解速率越大，故B错误； 图中无法比较同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系，故C错误； 在 20-25min之间，pH=10时R的平均降解速率为（0.6-0.4）/5×10-4=4×10-6mol•L-1•min-1，故D错误。
2．(2015湖南省浏、攸、醴联考)在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
A．200℃时，反应从开始到平
衡的平均速率v(B)= 0. 02 mol·L－1·min－1 B．图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H<0，且a=2
C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入0.2molB和0.2molC，重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D．在200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数大于0.5 【答案】A【解析】200℃时，反应开始到平衡的平均速率V(B)=(0.4-0.2)mol÷2L÷5min=0.02 mol•L‾1•min‾1
A正确；根据平衡移动原理，在其他条件不变时，升温平衡向吸热方向移动，正反应方向是吸热反应，图Ⅱ
可知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H>0，B错误；根据图示可知该反应的方程式为：2A(g)+B(g)C(g) 2A(g)+B(g)C(g)
起始(mol•L‾1 )0.4 0.2 0 平衡(mol•L‾1 )0.2 0.1 0.1
0.12K =0.20.1=25 (mol•L‾1)-1
0.22再向体系中充入0.2molB和0.2molC，Q=0.20.2=25 (mol•L‾1)-1=K ,平衡不移动，
1
v(正)=v(逆)，C错误；
原平衡中，A 的体积分数等于0.5， 在200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，起始时A、B比例与原来相同，根据等效平衡原理，相当于加压，A 的体积分数小于0.5。 3．（2015福建省厦门市期末）
（12分）为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。 实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。 实验装置如右图，气密性已检查。
已知： FeSO4+NO＝[Fe(NO)]SO4，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。
（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是 。
（2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为 。
（3）本实验A生成的气体中，若有NO2，B的实验现象为 ；若只有NO生成，B的实验现象是 。 实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一，测得硝酸的浓度<6 mol•L-1，只有NO生成。当铜片与5 mol•L-1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：
探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响 实验所得曲线和现象记录如下图表。
时间/min 现象 0~15 25 30 45 50
（4）获得图2数据所需的测量仪器有________________________________。 （5）从上述图表分析可得到的结论是 。 探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响
铜片/g 硝酸/mL 设计了如下实验，利用图1装置测定溶液突显序号 温度 1 25℃ ① ② 明显棕色的时间。
5 20 25℃ （6）请将上表中将实验1的实验条件填写完整 2 3 5 25℃ ① ② ③
（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并
无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是 。
铜表面出现气泡，但速度很慢 溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快 气泡生成速度较快，均匀冒出 洗气瓶中可见少量淡棕色的物质 溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色 硝酸铜/g ③ 0.5 1.0 20 2
【答案】（1）利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对
气体产物的观察产生干扰 （2）3Cu +8HNO3(稀)＝3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O （3）B瓶溶液出现棕黄色；B瓶溶液出现棕色 （4）温度计和秒表（或使用pH传感器）
（5）反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素 （6）5；20；0
（7）研究NO对反应速率的影响 解析：：（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀硝酸生成CO2，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰
（2）在常温下，铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，化学方程式: 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（3）实验A生成的气体中，若有NO2，NO2溶于水生成硝酸，把Fe2+氧化成Fe3+，B瓶溶液出现棕黄色；若只有NO生成，FeSO4+NO═[Fe（NO）]SO4，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe（NO）]2+时突显明显棕色。
（4）图2是铜与稀硝酸反应的温度变化、时间变化的曲线图，需要测定温度与时间
（5）由图2曲线和表一可知，反应30min时，反应速率较快，再升高温度，反应速率增大有限，可知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。
（6）表二，研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响，实验1作为对照试验，铜片的质量、硝酸的体积应该与试验2、3完全一样，硝酸铜的质量是0。
（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，说明硝酸铜没有催化作用，需要研究另一种产物NO对反应速率是否有影响。
4、(2015·陕西省渭南市一模)NaHSO3可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗时即有I2析出。某课题组用淀粉作指示剂，通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。 （1）写出NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2的离子方程式： 。 （2）调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录结果如下： 编号 0.02mol/LNaHSO3/mL ① ② ③ 10 10 10 溶液0.02mol/LKIO3溶液/mL 15 40 b H2O/mL 反应温度/℃ 溶液变蓝的时间t/s a 0 0 10 10 20 t1 t2 t3 表中a= ，b 。
（3）改变反应温度，重复实验③，得到温度（T）与溶液浓度变蓝所需时间（t）的关系如下图所示（“xxx”表示超过50℃后溶液不会变蓝。
①在30℃下，若溶液变蓝时，I2的物质的量为nmol，则从反应开始至溶液变蓝，IO3-的平均反应速率为 （写出表达式即可，不要化简）。
②根据图像，请你分析温度低于50℃时，溶液变蓝所需时间与反应温度的关系： 。
3
（4）将NaSO3溶液与KIO3溶液混合（预先加入可溶性淀粉为指示剂），用速率检测仪检测
出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设二： 假设一：反应生成的I2对反应起催化作用； 假设二： 。
（5）请你设计实验验证上述假设，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）。 实验方案（不要求写具体操作过程） 预期实验现象和结论 解析：（1）2IO3-→I2碘的化合价降低10价，HSO3-→SO42-硫的化合价升高2价，据此可以配平反应方程式为：2IO3-+5HSO3-=5SO42-+I2+3H++H2O。 （2）为使NaHSO3浓度一致，混合溶液的体积必相同，则以实验②为基准，可知a=25、b=40 （3）①变蓝时消耗IO3-的物质的量是I2的二倍，则v(IO3-)=2nmol/(65s×50×10-3L)=
。
②从图可知在低于50℃时，溶液变蓝时间（或反应速率）以30℃为界，出现两种不同的情况，应分别进行归纳总结。
（4）分析影响因素可以从反应前后“新增粒子”的角度考虑，如产物中I2、SO42-、H+，可能是这些粒子的产生催化了反应加速了反应，之后溶液浓度的减小起主要作用，反应速率降低；也可能是反应存在放热效应对反应速率起到的作用。
（5）验证实验以“对比实验”的方式进行，如反应开始是否加入I2，通过比较反应速率的差异可以判断是否是I2单质的催化效应。 答案：（1）2IO3-+5HSO3-=5SO42-+I2+3H++H2O (2)25 40 (3)①
②温度低于30℃时，温度越高，溶液变蓝所需时间越短；温度高于30℃
时，温度越高，溶液变蓝所需时间越长
（4）反应生成的H+对反应起催化作用，H+浓度越大反应速率越快；或反应生成的SO42-对反应起催化作用，SO42-浓度越大反应速率越快；或该反应是放热反应，温度升高导致反应速率越快。 （5） 实验方案（不要求写具体操作过程） 在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定起始时的反应速率v(甲)；在烧杯乙中进行同一反应（不同的是乙烧杯中预先加入少量I2，其他反应条件均完全相同），测定起始阶段的相同时间内的反应速率v(乙) 预期实验现象和结论 若v(甲)=v(乙)，则假设一不成立；若v(甲) △H= Q kJ/mol (Q＞0)某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应， 下列叙述正确的是 4 A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率 B．若反应开始时SiCl4为1 mol, 则达平衡时，吸收热量为Q kJ C．反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol/L，则H2的反应速率为0.03 mol/(L·min) D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应 【答案】D【解析】增大压强，平衡逆向移动，降低SiCl4的转化率，A错误；该反应为可逆反应，不能进行彻底，B错误；H2的反应速率为0.03/2 mol/(L·min)=0.015 mol/(L·min),C错误；根据方程式，当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成0.1molHCl，与100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应，D正确。 6．（2015安徽省江南十校期末联考） 纳米钴（Co）加氢反应的催化剂，500K时催化反应：CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g) △H<0。有关说法正确的是（ ） A．纳米技术的应用，提高了催化剂的催化性能，但平衡常数不变· B．缩小容器体积，平衡向正反应方向移动CO的浓度减小· C．温度越低，越有利于CO催化加氢 D．从平衡体系中分H2O(g)能加快正反应速率· 【答案】A【解析】催化剂不能改变K，A正确；缩小容器体积，各物质浓度都增大，平衡后，CO的浓度增大，B错误；催化剂有活性温度，因此温度降低，催化剂的活性降低，不利于CO催化加氢，C错误；从平衡体系中分出H2O(g)，减小正反应速率，D错误。 7. [2015浙江省嘉兴市一中等五校期末] 下列有关颜色变化错误的是（ ） 在4mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1mol/LNaOH溶液，溶液颜色从橙色变成黄色 B．在试管中加入少量氯化钴晶体，滴加浓盐酸溶解后加水稀释至紫色，将试管置于热水中片刻，溶液颜色变成粉红色 C．向血红色的Fe（SCN）3溶液中加入少量KI固体，溶液颜色变浅 D．用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔，当用力推压活塞，压缩针筒中的气体（此过程中不考虑温度变化），从针筒顶端观察，气体颜色逐渐变浅 【答案】B【解析】重铬酸根（Cr2O72-）和铬酸根（CrO42-）离子间存在如下平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O⇌2CrO42-（黄色）+2H+ ；滴加NaOH溶液，平衡正向移动，溶液颜色从橙色变成黄色，故A正确；CoCl2溶于浓盐酸中能形成CoCl42-，将试管放热水中片刻，由紫色变成了蓝色，故B错误；向血红色的Fe（SCN）3溶液中加入少量KI固体，Fe3+与I‾发生氧化还原反应，Fe3+浓度减小，红色变浅，故C正确；用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔，当用力推压活塞，增大压强，平衡向生成N2O4的方向移动，从针筒顶端观察，气体颜色变浅，故D正确。 8、（2015湖南省怀化市期末）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 物质 初始浓度/mol·L-1 平衡浓度/mol·L-1 下列说法错误的是（ ） 5 X 0.1 0.05 Y 0.2 0.05 Z 0 0.1 A．反应达到平衡时，X的转化率为50％ B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数值为1600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 【答案】C【解析】反应达到平衡时，X的转化率为0.05/0.1×100%=50％，A正确；由表中 的数据可得方程式为：X＋3Y 0.1232Z，K=0.050.05=1600，B正确；增大压强不能改变 平衡常数，C错误；改变温度，平衡移动，该反应的平衡常数改变，D正确 9．(2015北京市海淀区期末) 工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表： 温度/℃ 平衡常数 0 667 100 13 200 1.9×10-2 300 2.4×10-4 400 1×10-5 下列说法正确的是 A．该反应的△H> 0 B．加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率 C．工业上采用5 ×103 kPa和250℃的条件，其原因是原料气的转化率高 D．t℃时，向1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100 【答案】D 【解析】根据表中数据可知随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，则△H<0，A错误；催化剂不能改变平衡状态，因此使用催化剂不能改变CO的转化率，B错误；工业上采用5 ×103 kPa和250℃的条件，原因是催化剂的活性在此条件下最大，C错误；根据方程式可知 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度（mol/L） 0.1 0.2 0 转化浓度（mol/L） 0.05 0.1 0.05 平衡浓度（mol/L） 0.05 0.1 0.05 0.05＝1002所以该温度下平衡常数K＝0.050.1 D正确。 10、（2015·福建省漳州市3月质检）环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、优化生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识，回答下列问题： ． （1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①CH4 (g)+ 4NO2 (g)=== 4NO(g)+ CO2 (g)+ 2H2O(1) △H1 = -662kJ·mol-1 ②CH4 (g)+ 4NO(g) === 2N2 (g)+ CO2 (g)+ 2H2O(1) △H2 = -1251 kJ·mol-1 据此，写出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式： 。 （2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g) N2 (g)+CO2 (g)。 某研究小组向一个容积（3L）恒定的真空密闭容器中加入0.3mol NO和足量的活性炭与催化剂（固体试样的体积忽略不计），在恒温（T1℃）条件下发生反应，经10min反应达到平衡，测得N2的物质的量为0.09mol。 ①0min~10min内以v（NO）表示的平均化学反应速率为 。 6 ②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是 。 A．容器内压强保持不变 B．速率关系：2v(NO)(正) = v (N2)(逆) C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变 ③在相同条件下，若在容器中放入生石灰，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 解析：（1）根据盖斯定律，方程式(①+②)/2可得：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+2H2O（l） △H=-956.5kJ/mol。 （2）①v(NO)=2v(N2)=0.09mol/(3L·10min)×2=0.006mol·（L·min）-1。 ②该反应是气体体积不变的反应，故容器内压强不变时不能说明反应达到平衡，A项错误；正逆反应速率符合v(NO)(正) =2 v (N2)(逆)，能够说明反应达到平衡，B项错误；CO2的体积分数不变时，能够说明反应达到平衡，C项正确；由于容器体积不变，其中碳是固体，随着反应的进行，容器内气体的密度是变量，当混合气体的密度不变时，能够说明反应达到平衡，D项正确。 ③生石灰吸收CO2生成CaCO3，会使平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大。 答案：（1）：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+2H2O（l） △H=-956.5kJ/mol （2）①0.006mol·（L·min）-1 ②CD ③增大 11．(2015四川省眉山市期末)(16分)甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。 （1）工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O (g) △H＝Q1kJ·mol－1 又查资料得知：①CH3OH(l)＋1/2 O2(g)CO2(g)＋2H2(g) △H＝Q2kJ·mol－1 ②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。 （2）工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2 和H2，再利用（1）中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题: ①0～10min内H2O(g)的平均反应速率为 。 ②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是 。 a.升高温度 b.缩小容器的体积 c.增大H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂 ③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为 。 【答案】（16分）（每空2分） （1）CH3OH(l)+3/2 O2(g) == CO2(g)+2H2O(l) ΔH=(2Q1＋3Q2＋2Q3) kJ•mol－1 （2）① 6×10－3 mol·L－1·min－1 ②ac ③ 25% [解析]（1）已知反应：① CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O (g) △H＝Q1kJ·mol－1 ②CH3OH(l)＋1/2 O2(g)CO2(g)＋2H2(g) △H＝Q2kJ·mol－1 ③H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol－1 根据盖斯定律：2×①+3×②+2×③得：CH3OH(l)+3/2 O2(g) == CO2(g)+2H2O(l) ΔH=(2Q1＋3Q2＋2Q3) kJ•mol－1 （2）①当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H2为0.6 mol,V(H2)= 0.6 mol÷10L÷10min=6×10－3 mol·L－1·min－1。 7 ②正反应为吸热反应，升温平衡正向移动，CO的转化率增大，且反应速率加快，a正确；由于反应前后气体的系数之和相等，缩小容器的体积平衡不移动，CO的转化率不变，速率加快，b错误；增大H2O (g)的浓度，CO的转化率增大，速率加快，c正确；催化剂不能改变物质的转化率，d错误。 ③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g)，温度不变，平衡常数不变。 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始(mol/L) 0.2 0.2 0 0 转化(mol/L) x x x x 平衡(mol/L)0.2-x 0.2-x x x xx0.060.06(0.2x)(0.2x)0.040.09 解得x=0.1mol 平衡混合气体中H2的体积分数为0.1/0.4×100%=25% 12、（2015·河南省焦作市一模）雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化 物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。 （1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性 炭和NO，发生反应：C（s）＋2NO（g）N2（g）＋CO2（g）△H＝Q kJ·mol－1。 在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下： ①0～10 min内，NO的平均反应速率v（NO）＝___________，Tl℃时，该反应的平衡常数K＝___________。 ②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_____________（填代号）。 a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂 ③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中，NO、N2、CO2的浓度之比为 5 ：3 ：3，则Q____（填“＞”、“＝”或“＜”）0。 （2）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示： 8 ①由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为_____________。已知c（NO2）︰c（NO）＝ 1︰1时脱氮效果最佳，若生成1 mol N2时反应放出的热量为Q kJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为____________________。 ②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为_______________。 （3）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收。该温度下，吸收液中c（Ca2＋）一直保持为0．70 mol·L－1，已知 2－SO3Ksp（CaSO3）＝1．4×10－7，求吸收后溶液中的的浓度______________。（写出计 算过程，结果保留2位有效数字） 解析：（1）①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=(1.00mol·L-1-0.58mol·L-1)/10min=0.042mol·L-1·min-1。 K=[c(N2)·c(CO2)]/c2(NO)=(0.3×0.3)/0.482=9/16 ②30min后，改变某一条件，达到平衡时平衡常数：K=[c(N2)·c(CO2)]/c2(NO)=（0.36×0.36）/0.482=9/16，说明该条件能够影响化学平衡，但不能影响化学平衡常数，故不可能是加入固体碳和加入催化剂。通入一定量的NO或压缩容器的体积，b、c项正确。 ③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，则说明正反应是放热反应。 ⑵①由图甲可知SCR技术中NH3与NO、NO2反应产物为N2和水，故氧化剂为NO、NO2。脱氮效果最佳时c(NO2)/c(NO)=1：1，因此反应的热化学方程式为：2NH3(g) + NO(g) + NO2(g) =2N2(g) + 3H2O(g) ΔH =－2QkJ·mol-1。 ②根据图乙知Mn催化剂时，在200℃左右脱氮率最高，Cr作催化剂，500℃左右脱氮率最高，但二者的最高脱氮率差不多，使用Mn作催化剂需要的温度低，更经济，因此使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn、200℃左右。 ⑶根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)＝c(Ca2+)·c(SO32－)可知，c(SO32－)＝Ksp(CaSO4)/c(Ca2+)=1.4×10-7/0.7mol/L＝2×10-7mol/L。 答案：(1)①0.042mol·L-1·min-1 9/16 ②bc ③< （2）①NO、NO2 2NH3(g) + NO(g) + NO2(g) =2N2(g) + 3H2O(g) ΔH =－2QkJ·mol-1 ②Mn、200℃左右 （3）Ksp(CaSO3)＝c(Ca2+)·c(SO32－)可知，c(SO32－)＝Ksp(CaSO4)/c(Ca2+)=1.4×10-7/0.7mol/L＝2×10-7mol/L。 13、（2015·山东省潍坊市一模）氮及其化合物在工业生产和科技等领域有广泛应用。 （1）肼（N2H4）常用于火箭或原电池的燃料。已知： N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7kJ/mol N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H=-534kJ·mol-1 H2O（g）=H2O（l） △H=-44kJ·mol-1 9 ①反应2N2H4（g）+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H= kJ·mol-1。 ②一定温度下，将2N2H4与NO2以体积比1:1置于10L密闭容器中发生反应反应2N2H4（g）+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l)，下列不能说明反应达到平衡状态的是 。（填序 号） a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.N2H4与NO2体积保持不变 d.体系压强保持不变 ③在10L的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量变化如下表： 前2min内NO2的平均反应速率为 。 平衡时NO2的转化率 ；该温度下反应的平衡常数K= 。 反应在第6min时改变了条件，改变的条件可能是 。（填序号） a.使用催化剂 b.升高温度 c. 减小压强 d.增加NO2的量 （2）HNO3和As2S3能发生反应：As2S3+10HNO3=2H3AsO3+3S+10NO2↑+2H2O，反应中被氧化的元素为 。 若该反应中转移电子的物质的量为5mol时，产物中的S经过转化全部生成浓H2SO4，然后与足量的铜在加热条件下反应消耗铜的量 。（填序号） a. 小于0.75mol b.等于0.75mol c.大于0.75mol d.无法确定 解析：（1）①对所给热化学方程式进行编号： ①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7kJ/mol ②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H=-534kJ·mol-1 ③H2O（g）=H2O（l） △H=-44kJ·mol-1 根据盖斯定律：②×2-①×2+③×4可得热化学方程式为：2N2H4（g）+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-1311.7kJ·mol-1。。 ②H2O为液体，故容器内气体密度是变量，当混合气体的密度保持不变时，反应达到平衡状态；反应中NO2为红棕色，当容器内气体颜色不变说明NO2浓度不变，反应达到平衡状态；N2H4和NO2的加入比例和消耗比例相等，故二者比始终不变，不能说明反应达到平衡状态；该反应是气体物质的量总和减小的反应，容器内的压强是变量，当压强不变时反应达到平衡状态。 ③v(NO2)=2v(N2)/3=2×0.3mol/(10L×2min×3)=0.01mol/(L·min)。 达到平衡时N2H4消耗的物质的量：0.8mol-0.4mol=0.4mol，根据反应方程式可知NO2消耗的物质的量也是0.4mol，则NO2的转化率为：0.4mol/1.6mol×100%=25%。 K=c3(N2)/[c2(N2H4)·c2(NO2)]，将相关物质的量浓度带入即可得平衡常数为 。 根据氮元素守恒可知，没有改变反应混合物中氮元素的总量，d错误；根据10min时的物质的量可知反应逆向进行，a项错误；该反应是气体体积减小的放热反应，故可能是升高温度、减小压强，b、c正确。 10 （2）As2S3中As和S的化合价分别为+3、-2价，H3AsO3、S中As和S的化合价分别为+5、0价，被氧化；HNO3→NO2氮元素的化合价降低，被还原。反应中转移10e-，当转移5mol电子时，生成1.5molS，完全转化可生成1.5mol浓硫酸。铜与浓硫酸反应的化学方程 △ 式为：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低反应 终止，不能彻底进行，故消耗的Cu的物质的量小于0.75mol。 答案：（1）①-1311.7 ②c ③0.01mol·L-1·min-1 25% bc (2)As、S a 14、（2015•湖南省株洲市一模）我国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%～50%。 （1）有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是 （填序号）． a．电解水制氢：2H2O 2H2↑+O2↑ b．高温使水分解制氢：2H2O（g） 2H2+O2 c．太阳光催化分解水制氢：2H2O 2H2↑+O2↑ d．天然气制氢：CH4+H2O（g） CO+3H2 （2）CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图所示。 ①从1min到6min，υ（H2）= mol•L﹣1•min﹣1． ②能说明上述反应达到平衡状态的是 （填编号）． a．总压强保持不变 b．混合气体的密度不随时间的变化而变化 c．H2的体积分数在混合气体中保持不变 d．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O e．反应中CO2与H2的物质的量之比为1：3保持不变 （3）工业上，也可用CO和H2在5MPa和250℃的条件下合成CH3OH．参考下表中合成反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）在不同温度下的平衡常数： 0 100 200 300 400 温度/℃ 667 13 平衡常数 1.9×10﹣2 2.4×10﹣4 1×10﹣5 下列说法正确的是 ． a．该反应正反应是吸热反应，且△S＜0 b．该反应达到平衡后，增大压强，CO的转化率升高 c．在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1mol CO和0.2mol H2，若达到平衡时CO转化率为50%，则此时的平衡常数为10 11 d．工业上采用稍高的压强（5MPa）和250℃，是因为此条件下原料气转化率最高． 解析：（1）用水分解或电解都要消耗能源，天然气也是有限资源，只有太阳能是取之不尽用之不竭的能源。 消耗电能，不是最节能的方法，A错误；消耗热能，不是减碳的手段，B错误；利用太阳光催化分解水制氢是最节能的，C正确；天然气是非再生能源，且不是最节能的方法，D错误。 （2）①从1min到6min，v（CO2）==，则v（H2）=3v（CO2） =3×=0.15mol/（L•min）﹣1， ②总压强保持不变，说明正逆反应速率相等，a正确；混合气体的密度始终不变化，b错误；H2的体积分数在混合气体中保持不变，说明正逆反应速率相等，c正确；单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2，未体现正逆的关系，d错误；反应中CO2与H2的物质的量之比为1：3保持不变，从反应开始一直是这个比值，e错误。 （3）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，可逆反应向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应，A错误；该反应达到平衡后，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率升高，B正确； 对于可逆反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g） 开始（mol/L）：0.1 0.2 0 变化（mol/L）：0.05 0.1 0.05 平衡（mol/L）：0.05 0.1 0.05 所以平衡常数k==100，C错误； 增大压强，平衡向正反应移动，有利于原料气转化．由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，可逆反应向逆反应移动，故升高不利用原料气转化，采取250℃温度，考虑反应速率与催化剂的活性，D错误。 答案：（1）C （2）①0.15 ②ac （3）B 12 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容