碳和氮是动植物体中的重要组成元素.向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应.氮氧化物会产生光化学烟雾.目前.这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容．(1)用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为:C?N2(g)+CO2(g)．某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器中加入NO和足量的活性炭.在恒温(T1℃)条件下反应.测得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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2．碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容．
（1）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．
某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器（固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，在恒温（T₁℃）条件下反应，测得不同时间（t）时各物质的物质的量（n）如表：

n/mol t/min	NO	N₂	CO₂
0	2.00	0	0
10	1.16	0.42	0.42
20	0.80	0.60	0.60
30	0.80	0.60	0.60

①根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数为0.56（保留两位小数）．若某一时刻，容器中有1.2molC、1.2molNO、0.75molN₂和1.08molCO₂，此时v_（正）=v_（逆）（填“＞、＜、=”）
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是AC（填序号字母）．
A．v（NO）_（正）=2v（N₂）_（逆） B．容器内CO₂和N₂的体积比为1：1
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．容器内压强保持不变
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率不变（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（2）在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应：H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图1所示．

①若在t₀时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，则改变的条件是加入催化剂；
②若在t₀时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），请在图中画出c（CO）随反应时间t变化的曲线．
（3）已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）△H=-41.2kJ/mol，850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H₂O，CO和H₂O浓度变化如图2所示：下列说法正确的是C（填序号）
A．达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol
B．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量
C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小
D．第8min时，若充入氦气，会导致v_正（CO）＜v_逆（H₂O）
（4）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，amol CO₂和bmol H₂．若达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则a=3mol，b=3mol．

分析（1）①根据表中数据可知，20min时处于平衡状态，再根据K=$\frac{c（{N}_{2}）×c（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$计算平衡常数；计算此时浓度商Qc，若Qc=K，处于平衡状态，若Qc＜K，反应向正反应进行，若Qc＞K，反应向逆反应进行，进而判断v_（正）、v_（逆）相对大小；
②可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等且保持不变，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；
③一定温度下，NO的起始浓度增大，等效为增大压强，反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，NO的转化率不变；
（2）①若在t₀时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，改变条件瞬间CO浓度不变，平衡时CO的浓度不变，改变条件不影响平衡移动，同时缩短到达平衡的时间，升高温度影响平衡移动，反应为气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，但CO的浓度会增大，应是使用催化剂；
②若在t₀时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），瞬间CO的浓度变为$\frac{2mol/L×3L}{2L}$=3mol/L，增大压强最终平衡不移动，反应物转化率不变，故平衡时CO的浓度为$\frac{3mol/L×3L}{2L}$=4.5mol/L，反应速率加快，缩短到达平衡时间；
（3）A．由图可知，平衡时△c（CO）=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比计算△c（H₂），再根据n=cV计算n（H₂）；
B．850℃时该反应的反应热△H≠-41.2kJ/mol；
C．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动；
D．第8min时，若充入氦气，恒温恒容下，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动；
（4）改变起始投料量达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则为等效平衡，反应前后气体体积不变，按化学计量数转化到方程式左边满足投料量比相同，即满足n（CO）：n（H₂O）=2：3，且CO₂、H₂的物质的量相等．

解答解：（1）①根据表中数据可知，20min时处于平衡状态，平衡时氮气、二氧化碳物质的量均为0.6mol，NO为0.8mol，平衡常数K=$\frac{c（{N}_{2}）×c（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$=$\frac{\frac{0.6}{3}×\frac{0.6}{3}}{（\frac{0.8}{3}）^{2}}$=0.56；
由反应前后气体的物质的量不变，可以用物质的量代替浓度计算浓度商，则Qc=$\frac{0.75×1.08}{1．{2}^{2}}$=0.56=K，故处于平衡状态，则，此时v_（正）=v_（逆），
故答案为：0.56；=；
②A．由于v（NO）_（逆）=2v（N₂）_（逆），而v（NO）_（正）=2v（N₂）_（逆），则v（NO）_（逆）=v（NO）_（正），反应处于平衡状态，故A正确；
B．由于氮气与二氧化碳化学计量数之比为1：1，则容器内生成容器内CO₂和N₂的体积比始终为1：1，不能说明到达平衡，故B错误；
C．混合气体总的物质的量不变，随反应进行混合气体总质量增大，则混合气体的平均相对分子质量增大，平均相对分子质量保持不变说明到达平衡，故C正确；
D．反应前后气体的物质的量不变，容器内压强始终保持不变，故D错误，
故选：AC；
③一定温度下，NO的起始浓度增大，等效为增大压强，反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，NO的转化率不变，
故答案为：不变；
（2）①若在t₀时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，改变条件瞬间CO浓度不变，平衡时CO的浓度不变，改变条件不影响平衡移动，同时缩短到达平衡的时间，升高温度影响平衡移动，反应为气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，但CO的浓度会增大，应是使用催化剂，
故答案为：加入催化剂；
②若在t₀时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），瞬间CO的浓度变为$\frac{2mol/L×3L}{2L}$=3mol/L，增大压强最终平衡不移动，反应物转化率不变，故平衡时CO的浓度为$\frac{3mol/L×3L}{2L}$=4.5mol/L，反应速率加快，缩短到达平衡时间，c（CO）随反应时间t变化的曲线为：，
故答案为：
（3）A．由图可知，平衡时△c（CO）=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故△c（H₂）=△c（CO）=0.12mol/L，故n（H₂）=0.12mol/L×10L=1.2mol，故A错误；
B．生成1.2mol氢气，通常条件下放出的热量为41.2kJ×$\frac{1.2mol}{1mol}$=49.44kJ，850℃时该反应的反应热△H≠-41.2kJ/mol，故B错误；
C．正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故C正确；
D．第8min时，若充入氦气，恒温恒容下，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，则v_正（CO）=v_逆（H₂O），故D错误，
故选：C；
（4）改变起始投料量达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则为等效平衡，反应前后气体体积不变，按化学计量数转化到方程式左边满足投料量比相同，即满足n（CO）：n（H₂O）=2：3，且CO₂、H₂的物质的量相等，则：a=b，（1+a）：（3+a）=2：3，解得a=b=3，
故答案为：3；3．

点评本题考查化学平衡有关计算、化学平衡影响因素、平衡状态判断、平衡常数计算及应用、反应热的计算、等效平衡等，（2）中作图注意CO的浓度问题，（3）B选项为易错点，容易忽略热化学方程式的所处条件，难度中等．

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12．有关AgCl的沉淀溶平衡体系，下列说法正确的是（　　）

	A．	AgCl的沉淀生成和溶解不断进行，但速率不相等
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13．ClO₂是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂．实验室可通过以下反应制得ClO₂：2KClO₃+H₂C₂O₄+H₂SO═2ClO₂↑+K₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O 下列说法不正确的是（　　）

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17．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的组合是（　　）
a  12g 金刚石中含有的碳碳键的数目为2N_A
b  1mol 明矾与水完全反应转化为氢氧化铝胶体后，其中胶体粒子的数目为N_A
c  1mol Na₂O₂与水反应转移的电子数为N_A
d  常温下，1mol•L^-1的NH₄NO₃溶液中含有氮原子的数目为2N_A
e  常温下，30g SiO₂晶体中含有Si-O键的数目为N_A
f  17g H₂O₂中含有的电子数为9N_A
g  将2mol SO₂与1mol O₂混合，发生反应转移的电子总数一定是4N_A
h  常温下，100mL 1mol•L^-1 AlCl₃溶液中阳离子总数大于0.1N_A．

A．

a c f h

B．

a c e g

C．

a c e f h

D．

b d e h

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

7．（1）某些有机化合物的结构可用“键线式”表示，如异丁烷的结构简式可写为

．某油田开采的石油中溶有一种碳氢化合物--金刚烷，它的分子立体结构如图所示：

①由图可知其分子式为C₁₀H₁₆．
②金刚烷分子中有4个“

”结构．
③其一氯代物有2种．
（2）下列实验操作及结论或有关说法一定正确的是BD（填序号）
A．石油采用分馏的方式可以得到汽油、煤油、柴油、重油等，石油的分馏为化学变化
B．乙酸乙酯中混有乙酸，可加饱和Na₂CO₃溶液，然后分液除去
C．除去蛋白质中混有的少量NaCl，加入AgNO₃溶液后过滤
D．向盛有苯的试管中滴加酸性KMnO₄溶液，没有褪色，说明苯分子中不含碳碳双键
（3）A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如图所示（提示：RCH=CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基）．

回答下列问题：
①直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为C₅H₁₀O；
②已知B与NaHCO₃溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C₂H₅OH发生反应的化学方程式是HOOCCH₂COOH+2C₂H₅OH$→_{△}^{浓硫酸}$C₂H₅OOCCH₂COOC₂H₅+2H₂O；
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（4）某有机物C₄H₆O₅广泛存在于许多水果内，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多．为了获得该有机物的结构，某兴趣小组的同学做了以下实验：
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②该化合物既能与羧酸反应产生有香味的物质，又能与醇反应产生有香味的物质；
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④该化合物在一定温度下的脱水产物（不是环状化合物）可和溴水发生加成反应；
根据以上实验结果，对该化合物的结构可作出的判断是BC（多选扣分）
A．肯定有碳碳双键 B．有两个羧基 C．肯定有羟基 D．有-COOR官能团．

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14．工业上用铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质）制取铝的过程如图：

（1）试剂1为NaOH溶液，①～④转化过程中④消耗能量最多．
（2）转化①中加入试剂1时发生反应的化学方程式为Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O
（3）转化②中通入过量CO₂后生成沉淀的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-、SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-
（4）生产过程中，除物质E可以循环利用外，还可以循环使用的物质有CaO、CO₂．

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11．下列物质中，属于“城市空气质量日报”报道的污染物是（　　）

A．

N₂

B．

O₂

C．

CO₂

D．

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12．ClO₂与Cl₂的氧化性相近，常温下均为气体，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．

（1）仪器C的名称是：球形干燥管．安装F中导管时，应选用图2中的：b．（填“a”或“b”）
（2）打开B的活塞，A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl₂和ClO₂，写出反应化学方程式：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O；为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，可采取的措施是：调节分液漏斗B的旋塞，减缓（慢）稀盐酸滴加速度．
（3）关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是：吸收Cl₂．
（4）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，该反应的离子方程式为：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O，在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是：检验是否有ClO₂生成．
（5）已吸收ClO₂气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO₂的浓度随时间的变化如图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂的原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度．

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