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I、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)處理尾氣，化學(xué)方程式為2NO+2CO
催化劑
2CO2+N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：
時間/s 0 1 2 3 4 5
c（NO）/mol?L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c（CO）/mol?L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
請回答（均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：
（1）若上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K，隨溫度增高而減小，則反應(yīng)的△H
 
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v（N2）=
 
．
（3）該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
．
II、甲醇空氣燃料電池（酸性電解質(zhì)溶液）的工作原理如圖一所示．精英家教網(wǎng)
（1）該電池正極的電極反應(yīng)式為
 
．
（2）以上述電池為電源，構(gòu)成圖二電解池，其中X、Y為石墨，a為KCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式
 
．
（3）常溫時，按“（2）”電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加過程的pH變化如圖三所示，則C點對應(yīng)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為（忽略電解后溶液中的其他成分，只考慮其中的堿與加入的酸）
 
．
分析：Ⅰ、（1）根據(jù)反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則△H-T△S＜0來分析該反應(yīng)的焓變；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率V=
△c
△t
來計算解答；
（3）分析圖表數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)的概念來解答；
Ⅱ、（1）燃料電池中正極電極反應(yīng)是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，裝置圖中表明電解質(zhì)溶液時酸性溶液，據(jù)此環(huán)境寫出電極反應(yīng)；
（2）惰性電極電解氯化鉀溶液，氯離子在陽極失電子生成氯氣，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，據(jù)此寫出離子方程式；
（3）分析：醋酸為弱酸，恰好中和時溶液呈堿性，pH＞7，C點醋酸過量，溶液呈酸性．
解答：解：I、（1）因該反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）
催化劑
.
△
2CO2（g）+N2（g）中氣體減少，△S＜0，由反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則△H-T△S＜0，即該反應(yīng)一定是放熱才有可能自發(fā)進行，放熱反應(yīng)中△H＜0，
故答案為：＜；
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)NO濃度的變化量為1.00×10-3-2.50×10-4=7.50×10-4，則υ（NO）=
7.5×10-4mol/l
2s
=3.75×10-4mol?L-1?s-1；由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則υ（N2）=
1
2
υ（NO）=1.875×10-4mol?L-1?s-1；
故答案為：1.875×10-4mol?L-1?s-1；
（3）分析圖表數(shù)據(jù)，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度：
                     2NO+2CO
催化劑
2CO2+N2
起始量（mol/L）  1×10-3  3.6×10-3  0    0
變化量（mol/L） 9×10-4  9×10-4     9×10-4  4.5×10-4
平衡量（mol/L） 1×10-4  2.7×10-3 9×10-4   4.5×10-4
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=
c(N2)c2(CO2)
c2(CO)c2(NO)
=
4.5×10-4×(9×10-4)2
(1×10-4)2×(2.7×10-3)2
=5000；
故答案為：5000；
Ⅱ、（1）正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得電子被還原，電極反應(yīng)為4H++O2+4e-=2H2O；
故答案為：4H++O2+4e-=2H2O；
（2）電解KCl溶液，生成KOH、氫氣和氧氣，總反應(yīng)式為2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-，故答案為：2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-；
（3）C點醋酸過量，溶液呈酸性，應(yīng)有c（CH3COO-）＞c（K+）＞c（H+）＞c（OH-）；
故答案為：c（CH3COO-）＞c（K+）＞c（H+）＞c（OH-）．
點評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡的移動，原電池與電解池以及離子濃度的大小比較，題目難度中等，注意把握電極方程式的書寫以及平衡常數(shù)的意義．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：2013屆湖南省懷化市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

I、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)處理尾氣，化學(xué)方程式為2NO + 2CO2CO2 + N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s
0
1
2
 3
4
5
c(NO)/mol·L－1
1.00×10－3
4.50× 10－4
2.50×10－4
1.50×10－4
1.00×10－4
1.00×10－4
c(CO)/mol·L－1
3.60×10－3
3.05×10－3
2.85×10－3
2.75×10－3
2.70×10－3
2.70×10－3
請回答（均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：
（1）若上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K，隨溫度增高而減小，則反應(yīng)的ΔH  0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v (N2)＝           。
（3）該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝           。
II、甲醇空氣燃料電池（酸性電解質(zhì)溶液）的工作原理如下圖一所示。

(1)該電池正極的電極反應(yīng)式為                          。
(2)以上述電池為電源，構(gòu)成圖二電解池 ，其中X、Y為石墨，a為KCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式                                      。
(3)常溫時，按“(2)”電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加過程的pH變化如圖三所示，則C點對應(yīng)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為（忽略電解后溶液中的其他成分，只考慮其中的堿與加入的酸 ）    　　                           。

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘ｅ亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴ｇ櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌ｆ惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕ｆ禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴ｅ憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞ｎ剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年湖北省荊州市高三畢業(yè)班質(zhì)量檢查（Ⅰ）化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

 (I某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

（1）1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是   _                     。

（2）在一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成 N2，若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是_           。

(B)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)

將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2  △H

某溫度下用氣體傳感器測得不同的時間的NO和CO濃度如下表:

請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):

（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的△H   0(填寫“>”、“<”、“=”)

（2）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=               (只寫出計算結(jié)果);

（3）某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，

部分實驗條件如下表:

該同學(xué)畫出了表中三個實驗條件下，混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，請在圖上標明各條曲線的實驗編號;

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年湖南省懷化市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

I、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)處理尾氣，化學(xué)方程式為2NO + 2CO2CO2 + N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s

0

1

2

 3

4

5

c(NO)/mol·L－1

1.00×10－3

4.50× 10－4

2.50×10－4

1.50×10－4

1.00×10－4

1.00×10－4

c(CO)/mol·L－1

3.60×10－3

3.05×10－3

2.85×10－3

2.75×10－3

2.70×10－3

2.70×10－3

請回答（均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：

（1）若上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K，隨溫度增高而減小，則反應(yīng)的ΔH  0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v (N2)＝           。

（3）該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝           。

II、甲醇空氣燃料電池（酸性電解質(zhì)溶液）的工作原理如下圖一所示。

(1)該電池正極的電極反應(yīng)式為                          。

(2)以上述電池為電源，構(gòu)成圖二電解池 ，其中X、Y為石墨，a為KCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式                                      。

(3)常溫時，按“(2)”電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加過程的pH變化如圖三所示，則C點對應(yīng)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為（忽略電解后溶液中的其他成分，只考慮其中的堿與加入的酸 ）    　　                           。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2010-2011學(xué)年新疆烏魯木齊地區(qū)高三第三次診斷性測試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

（I）某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

[來源:學(xué),科,網(wǎng)]

   （1）1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是              。

   （2）在一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2，若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是            。

   （Ⅱ）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：

        2NO+2CO2CO2+N2   △H

        某溫度下用氣體傳感器測得不同的時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s

0

1

2

3

4

5

C(NO)(×10-4mol·L-1)

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

C(CO)(×10-3mol·L-1)

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

    請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：

   （1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的△H      0（填寫“>”、“<”、“=”）

   （2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=          ；

   （3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       （只寫出計算結(jié)果）；

   （4）某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，部分實驗條件如下表：

實驗編號

T/℃

NO初始濃度/mol·L-1

CO初始濃度/mol·L-1

催化劑的比表面積/m2·g-1

I

280

1.20×10-3

5.80×10-3

82

II

280

1.20×10-3

5.80×10-3

124

III

350

1.20×10-3[來源:學(xué).科.網(wǎng)]

5.80×10-3

124

                        該同學(xué)畫出了表中三個實驗條件下，混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，請在圖上標明各條曲線的實驗編號；

   （5）有人認為：催化劑比表面積增大，會提高NO和CO的反應(yīng)效率，從而使污染物NO和CO的轉(zhuǎn)化率提高。請用化學(xué)基本理論對此觀點進行評價：          。

 

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