Question

（本題16分）

（1）為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染，人們開(kāi)始探索利用NO和CO在一定條件下轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒氣體E和F的方法(已知該反應(yīng)△H<0). 在2 L密閉容器中加入一定量NO和CO，當(dāng)溫度分別在T1和T2時(shí)，測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表：

物質(zhì) T/℃ n/mol	NO	CO	E	F
初始	0.100	0.100	0	0
T1	0.020	0.020	0.080	0.040
T2	0.010	0.010	0.090	0.045

 

①請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù)，寫出NO與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式 .

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，溫度T1和T2的關(guān)系是(填序號(hào))__________。

A．T1>T2B．T1<T2 C．T1=T2 D．無(wú)法比較

（2）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N­­2(g) + 6H2O(g); ΔH= - 1266.8 kJ/mol

N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ; ΔH = + 180.5kJ/mol，

則氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________。

（3）500℃下，在A、B兩個(gè)容器中均發(fā)生合成氨的反應(yīng)。隔板Ⅰ固定不動(dòng)，活塞Ⅱ可自由移動(dòng)。

當(dāng)合成氨在容器B中達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得其中含有1.0molN2，0.4molH2，0.4molNH3，此時(shí)容積為2.0L。則此條件下的平衡常數(shù)為_(kāi)__________；保持溫度和壓強(qiáng)不變，向此容器中通入0.36molN2，平衡將___________（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。

（4）在相同的密閉容器中，用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的兩種Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)：

ΔH >0

水蒸氣的濃度（mol·L－1）隨時(shí)間t (min)變化如下表：

序號(hào)	溫度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判斷：實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(O2)＝ ；催化劑的催化效率：實(shí)驗(yàn)① 實(shí)驗(yàn)②（填“>”、“<”）。

（5）最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。原理：使用惰性電極和乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，乙醛分別在陰、陽(yáng)極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸。

總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。

過(guò)程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產(chǎn)生無(wú)色氣體，陽(yáng)極電極反應(yīng)分別為：

4OH－-4e－═O2↑+2H2O； 。

 

Answer 1

（1）①2CO + 2 NO = N2 + 2CO2 （2分）

②A （2分）

(2）4NH3(g)+5O2(g)=4N­­O(g)+6H2O(g) ΔH=-905.8kJ/mol（2分）

（3）10（2分） 逆向（2分）

（4）3.5×10-5 mol·L-1 min-1（2分） <（2分）

（5）CH3CHO －2e－+H2O═CH3COOH+2H+ （2分）

【解析】

試題分析：

（1）NO和CO在一定條件下轉(zhuǎn)化為“兩種無(wú)毒氣體E和F”，根據(jù)元素的性質(zhì)和氧化還原反應(yīng)的方法可知無(wú)毒的氣體當(dāng)為N2和CO2

②因?yàn)椤耙阎�該反�?yīng)△H<0”，所以升高溫度，平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，K值減��；所以根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可算兩個(gè)溫度下的平衡常數(shù)就可以得出，平衡常數(shù)小的T值大。

（2）氨催化氧化后生成一氧化氮和水，先寫出化學(xué)方程式，標(biāo)明狀態(tài)，根據(jù)蓋斯定律就可以得到。

（3）計(jì)算該條件下平衡濃度，再根據(jù)方程式寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式，求算可得；當(dāng)加再加入0.36mol的N2后，體積會(huì)增大，利用同T、P下，體積比等于物質(zhì)的量之比，（1.0mol+0.4mol+0.4mol）/2.0L=（1.0mol+0.4mol+0.4mol+0.36mol）/V,求出V后，再求出此時(shí)各氣體的濃度，運(yùn)用Qc=c2(NH3)/c(N2)﹒c3(H2)與K值大小比較，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

（4）審清題意“實(shí)驗(yàn)①的前20 min，ν(O2)”，ν(H2O)=（0.050-0.0486）mol·L-1/20min

再根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，求得ν(O2)；比較實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，便可判斷催化劑的催化效果。

（5）陽(yáng)極上的另一個(gè)反應(yīng)，當(dāng)從題干中去找答案，先根據(jù)總式寫出

CH3CHO －2e－ → CH3COOH ，再根據(jù)電解質(zhì)溶液為Na2SO4，可知在式子的左邊當(dāng)加水，右邊當(dāng)是H+，再根據(jù)電荷守恒配平即可。

考點(diǎn)：有關(guān)氧化還原方程式的書寫；蓋斯定律的運(yùn)用；影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素；阿伏加德羅定律的運(yùn)用；化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算；化學(xué)平衡移動(dòng)的方向判斷；電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書寫。