Question

【題目】近年全國各地霧霾嚴重，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：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，下列狀態(tài)能說明該反應達到化學平衡的是（_______）

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. 2NO(g) N2(g)+O2(g) ΔH<O，在不同條件時N2的體積分數(shù)隨時間(t)的變化如圖1所示。根據(jù)圖象可以判斷曲線R1、R2對應的下列反應條件中不同的是______ (填字母序號)。

A．壓強 B．溫度 C．催化劑

根據(jù)圖2中的能量變化數(shù)據(jù)．計算反應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，測定不同時間、不同溫度(T)下容器中CO的物質(zhì)的量，如下表：

請回答：

①T1_____ T2（填“>”或“<”或“=”），理由是____________________。已知T2℃時，第20min時容器內(nèi)壓強不再改變，此時H2的轉(zhuǎn)化率為_________，該溫度下的化學平衡常數(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℃下達到平衡，此時反應的平衡常數(shù)為_________;若再向容器中通入l mol CH3OH(g)，重新達到平衡后，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反應生成甲酸鈉，進一步反應生成甲酸來消除CO污染。常溫下將a mol的CO通入2 L bmol/L NaOH 溶液中，恰好完全反應生成甲酸鈉和含少量甲酸的混合溶液(假設溶液體積不變)，測得溶液中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，反應速率越快。在其他條件相同時，T2時的反應速率比T1的反應速率快 50%或0.5 1 1 不變 （2b×10－7）/（a－2b）

【解析】Ⅰ.(1)A、反應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錯誤；B、NO的轉(zhuǎn)化率保持不變，說明正逆反應速率相同，B正確；C、NO和O2的投料比不等于計量數(shù)之比，NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變，說明各物質(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，正逆反應速率不相等，故D錯誤；故選BC。(2)A、R2對應壓強高，加壓后平衡正向移動，N2的體積分數(shù)應大些，故A錯誤；B、R2對應的溫度高，放熱反應，升溫后，平衡逆向移動，N2的體積分數(shù)應小些，故B正確；C、催化劑對平衡沒有影響，故C錯誤；故選B。根據(jù)圖2中的能量變化數(shù)據(jù)，計算反應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，反應速率越快。在其他條件相同時，T2時的反應速率比T1時的反應速率快；T2℃時，第20min時容器內(nèi)壓強不再改變，

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)，重新達到平衡后，CH3OH(g)在體系中的百分含量不變，相當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