Question

16．回答下列問題：
（1）“霾”是當(dāng)今世界環(huán)境熱點話題．目前寧夏境內(nèi)空氣質(zhì)量惡化原因之一是機動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣．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)生如下反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2CO₂（g）+N₂（g）△H=-a kJ•mol^-1（a＞0）
在一定溫度下，將2.0mol NO、2.4mol CO氣體通入到固定容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示：
①0～15min N₂的平均速率v（N₂）=0.013mol/（L•min）；NO的轉(zhuǎn)化率為40%．
②20min時，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CD（選填序號）．
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其它條件不變，按以下選項充入起始物質(zhì)，各物質(zhì)體積分數(shù)仍然不變的是CD．
A．4.0mol NO、4.8mol CO
B．1.0mol NO、1.2mol CO、1.0mol CO₂、0.5mol N₂
C．1.6mol NO、2.0mol CO、0.4mol CO₂、0.2mol N₂
D．0.4mol CO、2.0mol CO₂、1mol N₂
（2）實驗室配制FeCl₃溶液時，將FeCl₃固體溶解在稀鹽酸中，請結(jié)合離子方程式用平衡移動原理解釋原因氯化鐵溶液中存在如下平衡：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，增大H⁺濃度，平衡逆向移動，抑制FeCl₃水解．
（3）“氯胺（NH₂Cl）消毒法”是在用液氯處理自來水的同時通入少量氨氣，發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+NH₃═NH₂Cl+HCl．NH₂Cl能與水反應(yīng)生成可以殺菌消毒的物質(zhì)（元素化合價不變）．
①NH₂Cl與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃．
②在Cl₂+NH₃═NH₂Cl+HCl中，每消耗0.5mol Cl₂，轉(zhuǎn)移電子0.5mol mol．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂），根據(jù)n=△c×V計算生成N₂的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算參加反應(yīng)NO物質(zhì)的量，進而計算NO的轉(zhuǎn)化率；
②A．縮小容器體積，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，移動結(jié)果不能消除CO濃度增大；
B．增加CO的量，CO的濃度增大；
C．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動；
D．?dāng)U大容器體積，壓強減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡時CO濃度減小；
③改變起始投料量平衡時各物質(zhì)體積分數(shù)仍然不變，說明與原平衡為等效平衡，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，恒溫恒容下按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足同種物質(zhì)投料量相等，即滿足n（NO）=2.0mol、n（CO）=2.4mol；
（2）Fe³⁺在溶液中水解顯酸性，通過增大H⁺濃度的方式抑制Fe³⁺水解；
（3）①根據(jù)題目信息“生成可以殺菌消毒的物質(zhì)”可知一種產(chǎn)物為HClO，根據(jù)守恒的原則，另一種產(chǎn)物為NH₃；
②只有Cl元素化合價發(fā)生變化，根據(jù)氯氣物質(zhì)的量計算HCl物質(zhì)的量，結(jié)合Cl元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子．

解答 解：（1）①由圖可知，15min N₂的濃度變化量為0.2mol/L，則v（N₂）=$\frac{0.2mol/L}{15min}$≈0.013mol/（L•min），生成氮氣為2L×0.2mol/L=0.4mol，則參加反應(yīng)的NO為2×0.4mol=0.8mol，故NO的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.8mol}{2mol}$×100%=40%，
故答案為：0.013mol/（L•min）；40%；
②A縮小容器體積，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，移動結(jié)果不能消除CO濃度增大，平衡時CO濃度增大，故A錯誤；
B．增加CO的量，CO的濃度增大，故B錯誤；
C．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO濃度減小，故C正確；
D．?dāng)U大容器體積，壓強減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，但平衡時CO濃度減小，故D正確；
故答案為：CD；
③A．與原平衡相比壓強增大，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率增大，平衡時各物質(zhì)的體積分數(shù)發(fā)生變化，故A錯誤；
B．等效為起始投入2molNO、2.2molCO，與原平衡不是等效平衡，故B錯誤；
C．轉(zhuǎn)化到方程式左邊可以得到2molNO、2.4molCO，與原平衡為等效平衡，故C正確；
D．0.4mol CO、2.0mol CO₂、1mol N₂相當(dāng)于n（NO）=2.0mol、n（CO）=2.4mol，與原平衡互為等效平衡，故D正確；
故答案為：CD；
（2）因為Fe³⁺存在水解平衡：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，水解后溶液顯酸性，所以通過增大H⁺濃度的方式抑制Fe³⁺水解，
故答案為：氯化鐵溶液中存在如下平衡：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，增大H⁺濃度，平衡逆向移動，抑制FeCl₃水解；
（3）①根據(jù)題目信息“生成可以殺菌消毒的物質(zhì)”可知一種產(chǎn)物為HClO，根據(jù)守恒的原則，另一種產(chǎn)物為NH₃，方程式為：NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃，
故答案為：NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃；
②只有Cl元素化合價發(fā)生變化，化合價分別由0價變化為-1價、+1價，消耗氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，生成HCl為0.5mol，則轉(zhuǎn)移電子0.5mol，
故答案為：0.5．

點評 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡計算與影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的計算、等效平衡、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)等知識，是對學(xué)生綜合能力的考查，題目難度中等，注意熟練掌握化學(xué)平衡及其影響，試題充分考查了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．