研究人員通過對北京地區(qū)PM2．5的化學組成研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣和燃煤污染分別 占4％、l8％
I．（1）用于凈化汽車尾氣的反應為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知該反應在570K時的平衡常數(shù)為1×1059，但反應速率極慢。下列說法正確的是：       

A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
B．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑
C．增大壓強，上述平衡右移，故實際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率
D．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
（2）還可以用活性炭還原法處理氮氧化物，反應為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
              濃度/mol·L-1
時間/min 
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.050
0.025
0.025
30
0.050
0.025
0.025
40
0.036
0.032
0.010
50
0.036
0.032
0.010
 
①T1℃時，該反應的平衡常數(shù)K=          (保留兩位小數(shù))。
⑦前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學反應速率為      ，30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是             。
③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當今社會的熱點問題。
（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應過程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學方程式為                      。
（2）高溫時，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應的化學方程式是            。
②由Mg可制成“鎂一次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖，則鎂電極發(fā)生的電極反應式為                 ，該電池總反應的離子方程式為                  。

I（1）B （2）① 0.25 ② 0.0042mol???L-1?min-1，降低CO2濃度 ③ <
II（1）SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)  ?H=(2b—a)kJ?mol?1
（2）①2MgSO4+CO 2MgO+SO2+CO2+SO3
② Mg—2e?+2OH?=Mg(OH)2或Mg—2e?=Mg2+    Mg+ClO?+H2O=Cl?+Mg(OH)2

解析試題分析：I（1）該反應的平衡常數(shù)已經(jīng)很大了，所以提高尾氣凈化效率關(guān)鍵是加快反應速率。A、因為該反應為可逆反應，所以裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中仍然含有NO或CO，錯誤；B、使用高效催化劑可以加快反應速率，所以提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑，正確；C、增大壓強，汽車尾氣的排放很難做到，錯誤；D、升高溫度，汽車尾氣的排放很難做到，錯誤。
（2）①反應進行到20min時達到平衡，根據(jù)三段式進行計算:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)
初始濃度（mol?L?1）      0.100        0     0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L?1）       0.050      0.025  0.025
平衡濃度（mol?L?1）       0.050      0.025  0.025
該反應的平衡常數(shù)K= 0.025×0.025÷0.0502=0.25。
② v(NO)=(0.1000mol?L?1—0.058mol?L?1)÷10min =0.0042mol???L-1?min-1；30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡后，反應物NO的濃度減小，生成物N2濃度增大，CO2的濃度減小，所以改變的條件可能是：降低CO2濃度。
③ T1℃ 30min時，NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動，該反應為放熱反應，a < 0
II（1）根據(jù)能量變化圖可得熱化學方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g) ?H1="a" kJ?mol?1   CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)    ?H2="b" kj/mol，寫出用SO2除去CO的化學方程式并注明狀態(tài)，根據(jù)蓋斯定律求焓變，?H=—?H1+ 2?H2 = =(2b—a)kJ?mol?1，可得熱化學方程式。
（2）①CO還原MgSO4可制備高純MgO，生成等物質(zhì)的量的SO2、SO3，根據(jù)元素守恒同時生成CO2，配平可得化學方程式：2MgSO4+CO 2MgO+SO2+CO2+SO3。
② Mg為活潑金屬，為負極失去電子，電極方程式為：Mg—2e?+2OH?=Mg(OH)2或Mg—2e?=Mg2+；總反應為ClO?在堿性條件下把Mg氧化為Mg(OH)2，離子方程式為：Mg+ClO?+H2O=Cl?+Mg(OH)2   
考點：本題考查化學反應速率、化學平衡、化學反應與能量轉(zhuǎn)化、原電池原理。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(4分）拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價鍵需要吸收的能量，就是該共價鍵的鍵能。下表是某些共價鍵的鍵能：

共價鍵
H-H
O=O
H-O
鍵能/kJ ·mol-1
436
498
X
根據(jù)下圖中能量變化圖，回答下列問題：

（1） 圖中：a=___________。
（2） 表格中：X=         。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

光氣( COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與C12在活性炭催化下合成。
（1）實驗室中可用氯仿(CHC13)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為                      ；
（2）工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別為?890.3kJ?mol?1、?285. 8 kJ?mol?1和?283.0 kJ?mol?1，則1molCH4與CO2反應的熱化學方程式是                                               
（3）COCl2的分解反應為COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g) △H=＋108kJ·mol－1。反應體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下同所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出)：

①比較第2 min反應溫度T（2）與第8min反應溫度T（8）的高低：T（2） ____ T（8）(填“<”、“>”或“=”)
②比較反應物COCl2在5?6min和15?16 min時平均反應速率的大�。簐(5?6)
          v(15?16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是               。
③計算反應在第8 min時的平衡常數(shù)K=          ；（列出計算過程，結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

利用太陽能分解水產(chǎn)生H2，在催化劑作用下H2與CO2反應合成CH3OH，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol－1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol－1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1。
請回答下列問題：
⑴用太陽能分解18g水，需要消耗的能量為          kJ。
⑵ 液態(tài)CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學方程式為             。
⑶CO2合成燃料CH3OH是碳減排的新方向。在容積為2 L的密閉容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，由CO2和H2合成甲醇，反應式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結(jié)果如下圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

①下列說法正確的是           
A．溫度為T2時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為:  v(CH3OH)＝nB/tB mol·(L·min)－1
B．T2＞T1，T2平衡時，甲醇產(chǎn)量變少，所以該反應為放熱反應
C．該反應在T2時的平衡常數(shù)比T1時的平衡常數(shù)大
D．處于A點的反應體系從T1變到T2，平衡逆向移動
②能判斷該反應已達化學反應限度標志的是        （填字母。
A．H2的百分含量保持不變
B．容器中CO2 濃度與H2濃度之比為1: 3
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．CO2消耗速率與CH3OH生成速率相等
⑷科學家致力于CO2的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究，如將CO2和H2以體積比1∶4比例混合通入反應器，適當條件下，反應可獲得一種能源。完成以下化學方程式，就能知道該種能源。
CO2＋4H22H2O ＋         。
⑸ 在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，總反應式為：2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，則正極的反應式為             ；負極的反應式為            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

平衡是化學反應原理中的重要內(nèi)容。按要求回答下列問題：
（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常數(shù)為K1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常數(shù)為K2
則反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示)；此反應該溫度下的平衡常數(shù)K=______(用K1和K2表示)。
（2）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)，該反應在3L密閉容器中，在兩種不同的條件下進行反應，A、B的起始物質(zhì)的是分別為3.0mol和6.0mol，其中實驗I的條件為T1℃。A的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

①實驗Ⅱ可能改變的條件是_______________。
②T1℃時該反應的平衡常數(shù)為_____(用分數(shù)表 示)，達到平衡時，A的反應速率為____。
（3）已知HCN溶液的電離平衡常數(shù)Ka=10－5mol?L－1，c平衡(HCN)≈c起始(HCN)，水的電離可不計，則此溫度下0.1 mol?L－1的HCN溶液的pH=_________。
（4）對于0.1mol?L－1 Na2CO3溶液，該溶液中離子濃度由大到小的順序是______，向該溶液中加水稀釋的過程中，c(H2CO3)逐漸____(填“增大”“不變”或“減小”， 下同) ，c(H2CO3)/ c(CO32－)逐漸______。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)在焙燒爐中發(fā)生反應：
①Fe2O3(s)＋3C(s) ===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s) ===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
則2Fe2O3(s)＋3C(s) ===4Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝       kJ·mol－1。
(2)天然氣(以甲烷計)在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應如下：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2H2O(g) ===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
上述反應所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒，必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應生成易除去的CO2，同時又可制得等體積的氫氣的方法。此反應稱為一氧化碳變換反應，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

煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣，而當前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
(1)已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3
則反應CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
(2)如圖是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇時，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達到平衡時轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系曲線如下圖所示，則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強的理由是____________。

③以下有關(guān)該反應的說法正確的是________(填序號)。
A．恒溫、恒容條件下，若容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化，則可逆反應達到平衡
B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時，可逆反應達到平衡
C．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D．某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(3)一定溫度下，向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g)，發(fā)生反應：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)，H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。

0～2 min內(nèi)的平均反應速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K＝__________。相同溫度下，若開始時加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則__________(填序號)是原來的2倍。
A．平衡常數(shù)                 B．CH3OH的平衡濃度
C．達到平衡的時間               D．平衡時氣體的密度

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴重，“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具體有重要意義。
（1）如圖是在101 kPa，298K條件下1mol NO2和1mol CO反應生成1mol CO2和1mol NO過程中的能量變化示意圖。

已知：

請寫出NO與CO反應生成無污染氣體的熱化學方
程式：                             。
（2）將0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生反應，在不同條件下，反應過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。

①下列說法正確的是          （填序號）。
a．容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到乎衡
b．當向容器中再充人0． 20 mol NO時，平衡向正反應方向移動，K增大
c．升高溫度后，K減小，N02的轉(zhuǎn)化率減小
d．向該容器內(nèi)充人He氣，反應物的體積減小，濃度增大，所以反應速率增大
②計算產(chǎn)物NO在0～2 min內(nèi)平均反應速率v（NO）=         mol·L-1·min-1
③第4 min時改變的反應條件為      （填“升溫’’、“降溫’’）。
④計算反應在第6 min時的平衡常數(shù)K=      。若保持溫度不變，此時再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡將           移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負極反應式為       ，當有0.25 mol SO2被吸收，則通過質(zhì)子（H+）交換膜的H+的物質(zhì)的量為     mol。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上常常利用反應①來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，但是伴隨副反應②。
①C2H4(g)+O2(g) →; △H1   ②C2H4(g)+3O2(g) → 2CO2(g)+2H2O(g); △H2
（1）寫出環(huán)氧乙烷充分燃燒的熱化學反應方程式。答：____________________________；
（2）工業(yè)生產(chǎn)中，可通過某一措施來加快反應①而對反應②影響較小，從而提高環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)效率。工業(yè)生產(chǎn)采取的這種措施是_______________。
A．升高反應體系的溫度B．增大體系中氧氣的濃度
C．使用合適的催化劑D．降低反應體系的壓強
（3）已知C=C、O=O、C—C鍵能分別為a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1，則環(huán)氧乙烷中C—O鍵能為            kJ·mol-1；
（4）反應②可以設(shè)計成燃料電池，若以酸做電解質(zhì)溶液，負極反應式是                。

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