Question

【題目】近年全國(guó)各地霧霾嚴(yán)重，為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。研究并有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物等污染物是一項(xiàng)重要而艱巨的工作。

Ⅰ．氮氧化物的研究

（1）一定條件下，將2mol NO與2mol O2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，下列狀態(tài)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是（_______）

A．混合氣體的密度保持不變

B．NO的轉(zhuǎn)化率保持不變

C．NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變

D．O2的消耗速率和NO2的消耗速率相等

（2）已知反應(yīng). 2NO(g) N2(g)+O2(g) ΔH<O，在不同條件時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間(t)的變化如圖1所示。根據(jù)圖象可以判斷曲線(xiàn)R1、R2對(duì)應(yīng)的下列反應(yīng)條件中不同的是______ (填字母序號(hào))。

A．壓強(qiáng) B．溫度 C．催化劑

根據(jù)圖2中的能量變化數(shù)據(jù)．計(jì)算反應(yīng)2NO(g) N2(g)+O2(g)的ΔH=__________

Ⅱ．碳氧化物研究

（3）CO和H2在一定條件下可以合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<O ，現(xiàn)在體積為1L的恒容密閉容器（圖3甲）中通入1mol CO和2mol H2，測(cè)定不同時(shí)間、不同溫度(T)下容器中CO的物質(zhì)的量，如下表：

請(qǐng)回答：

①T1_____ T2（填“>”或“<”或“=”），理由是____________________。已知T2℃時(shí)，第20min時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變，此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_________，該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為________ 。

②若將1mol CO和2mol H2通入原體積為1L的恒壓密閉容器（圖3乙）中，在T2℃下達(dá)到平衡，此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為_________;若再向容器中通入l mol CH3OH(g)，重新達(dá)到平衡后，CH3OH(g)在體系中的百分含量_________(填“變大”或“變小”或“不變”)。

（4）一定條件下也可用NaOH溶液與CO反應(yīng)生成甲酸鈉，進(jìn)一步反應(yīng)生成甲酸來(lái)消除CO污染。常溫下將a mol的CO通入2 L bmol/L NaOH 溶液中，恰好完全反應(yīng)生成甲酸鈉和含少量甲酸的混合溶液(假設(shè)溶液體積不變)，測(cè)得溶液中c(Na+)=c(HCOO-)，則該混合溶液中甲酸的電離平衡常數(shù) Ka=____________ (用含a和b的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 BC B －183kJ.mol-1 ＜ 溫度越高，反應(yīng)速率越快。在其他條件相同時(shí)，T2時(shí)的反應(yīng)速率比T1的反應(yīng)速率快 50%或0.5 1 1 不變 （2b×10－7）/（a－2b）

【解析】Ⅰ.(1)A、反應(yīng)物和生成物均為氣體，其它條件不變，混合氣體的密度始終保持不變，故A錯(cuò)誤；B、NO的轉(zhuǎn)化率保持不變，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同，B正確；C、NO和O2的投料比不等于計(jì)量數(shù)之比，NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變，說(shuō)明各物質(zhì)的量濃度保持不變，故C正確；D、O2的消耗速率和NO2的消耗速率相等時(shí)，正逆反應(yīng)速率不相等，故D錯(cuò)誤；故選BC。(2)A、R2對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)高，加壓后平衡正向移動(dòng)，N2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)大些，故A錯(cuò)誤；B、R2對(duì)應(yīng)的溫度高，放熱反應(yīng)，升溫后，平衡逆向移動(dòng)，N2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)小些，故B正確；C、催化劑對(duì)平衡沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤；故選B。根據(jù)圖2中的能量變化數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)2NO(g) N2(g)+O2(g) 的ΔH=（６３０×２）kJ·mol-1 －（９４５kJ·mol-1 ＋４９８kJ·mol-1）＝ -183kJ·mol-1

Ⅱ.（３）①T1＜T2，溫度越高，反應(yīng)速率越快。在其他條件相同時(shí)，T2時(shí)的反應(yīng)速率比T1時(shí)的反應(yīng)速率快；T2℃時(shí)，第20min時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變，

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

n始/mol 1 2 0

n變/mol 0.5 1 0.5

n平/mol 0.5 1 0.5

c平/mol/L 0.5 1 0.5

H2的轉(zhuǎn)化率為=1mol/2mol×100%=50%,該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為= ；②溫度不變，平衡常數(shù)不變，仍為1。若再向容器中通入1molCH3OH(g)，重新達(dá)到平衡后，CH3OH(g)在體系中的百分含量不變，相當(dāng)于逆向建立等效平衡。

(4) 由物料守恒c(HCOOH)+c（HCOO― ）= ，c(Na+)=c(HCOO-)=bmol/L，c(HCOOH)= ，由電荷守恒c(H＋ )=10-7mol/L,K= ×10-7或