汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色.但其尾气(碳氢化合物.氮氧化物及一氧化碳等)带来的环境污染越来越明显.汽车尾气的治理已经迫在眉睫．(1)尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧．①有人设想按下列反应除去CO:2CO+O2(g)△H=+221kJ•mol-1.简述该设想能否实现否依据是:该反应是焓增.熵减的反应.任何温度下均不能自� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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14．汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，汽车尾气的治理已经迫在眉睫．
（1）尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧．
①有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）═2C（s）+O₂（g）△H=+221kJ•mol^-1，简述该设想能否实现否（填“是”或“否”）依据是：该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行．
②研究表明：反应CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）平衡常数随温度的变化如下表所示：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

该反应的△H＜0（填“＞”或“＜”）若反应在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的浓度均为0.020mol•L^-1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为75%．
（2）用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl₃和FeCl₂混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极，转移0.4mol e^-后，断开K．

①乙中产生的气体在标准状况下的体积为7.28L．
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要280mL 5.0mol•L^-1 NaOH溶液．
（3）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NO_x在电解池中分解成无污染的N₂和O₂除去，如图2所示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O^2-，电解池阴极反应为2NO_x+4xe^-=N₂+2xO^2-．

（4）尾气中的碳氢化合物，如甲烷，可以用来制备氢气．其反应方程式为：
CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ/mol
[其中投料比n（CH₄）：n（H₂O）=1：1]．
对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（P_B）代替物质的量浓度（c_B）也可表示平衡常数（记作K_P，分压=总压×物质的量分数）．平衡时CH₄的转化率与温度、压强（总压）的关系如图4所示：
则p₁＜ p₂ （填“＞”或“＜”），p₂时M点的平衡常数K_P=0.066（小数点后保留3位）．

分析（1）①依据反应自发进行的条件是△H-T△S＜0分析判断；
②温度升高K值减小，所以正反应为放热反应；令CO的浓度变化为c，用三段式表示出各物质变化的浓度、平衡时的浓度，再根据平衡常数计算；
（2）①乙中是电解氯化钠溶液，阴极上是氢离子放电产生氢气，阳极上先是氯离子放电产生氯气，氯离子用完之后是氢氧根离子放电产生氧气，据此计算；
②C电极为阳极，D电极为阴极，根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据丙的成分可知溶液中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu²⁺生成，因此C电极是Cu做阳极，D电极是石墨做阴极，根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化确定曲线对应的离子，结合转移电子的物质的量计算；
（3）电解法处理氮氧化合物原理是将NO_x在电解池中分解成无污染的N₂和O₂除去，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O^2-，阴极发生还原反应，阴极上是NO_x获得电子生成N₂与O^2-；
（4）该反应为气体体积增大的反应，当温度一定时，根据甲烷的转化率与压强的关系可判断压强大小；p₂时M点的甲烷的平衡转化率为30%，据此可计算得平衡是都只物质的浓度，再根平衡常数的定义进行计算；

解答解：（1）①2CO（g）═2C（s）+O₂（g）△H=+221kJ•mol^-1，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H-T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行，
故答案为：否；该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行；
②温度升高K值减小，所以正反应为放热反应，△H＜0
对于反应       CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
开始（mol/L）：0.02 0.02      0      0
变化（mol/L）：c      c          c     c
平衡（mol/L）：0.02-c 0.02-c    c      c
所以$\frac{c×c}{（0.02-c）（0.02-c）}$=9，解得c=0.015，
所以CO的转化率为$\frac{0.015mol/L}{0.02mol/L}$×100%=75%，
故答案为：＜；75%；
（2）①乙中是电解氯化钠溶液，阴极上是氢离子放电产生氢气，阳极上先是氯离子放电产生氯气，氯离子用完之后是氢氧根离子放电产生氧气，当转移0.4mol e^-，
阴极产生的气体为氢气的物质的量为0.2mol，根据图中数据可知，氯离子的物质的量为0.1mol，所以产生氯气为0.05mol，同时转移0.1mol电子，还有0.3mol电子用于产生氧气，根据电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，可知，氧气的物质的量为0.075mol，所以在乙装置中共产生的气体的物质的量为0.2mol+0.05mol+0.075mol=0.325mol，所以气体的体积为7.28L，
故答案为：7.28L；
②根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知，铜离子从无增多，铁离子物质的量减小，亚铁离子增加，①为Fe³⁺，②为Fe²⁺，③为Cu²⁺，电子转移为0.4mol，对比图象，可知此时溶液中为Fe²⁺ 0.5mol，和Cu²⁺离子0.2mol．需要加入NaOH溶液1.4mol，体积为280ml，
故答案为：280；
（3）电解法处理氮氧化合物原理是将NO_x在电解池中分解成无污染的N₂和O₂除去，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O^2-，阴极发生还原反应，阴极上是NO_x获得电子生成N₂与O^2-，电极反应式为：2NO_x+4xe^-=N₂+2xO^2-，
故答案为：2NO_x+4xe^-=N₂+2xO^2-；
（4）该反应为气体体积增大的反应，当温度一定时，根据甲烷的转化率与压强的关系可判断压强大小知p₁时的甲烷的转化率大于 p₂ 时的，即平衡向正反应方向移动，所以，p₁＜p₂；p₂时M点的甲烷的平衡转化率为30%，设起始CH₄和H₂O的物质的是量均为amol，
则根据反应，
            CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
起始（mol） a        a        0       0
转化（mol） 0.3a    0.3a     0.3a     0.9a
平衡（mol）  0.7a    0.7a     0.3a     0.9a
所以CH₄、H₂O、CO、H₂平衡分压分别为$\frac{0.7a}{2.6a}$=$\frac{7}{26}$、$\frac{7}{26}$、$\frac{3}{26}$、$\frac{9}{26}$，则K_P=$\frac{\frac{3}{26}×（\frac{9}{26}）^{3}}{\frac{7}{26}×\frac{7}{26}}$=0.066，
故答案为：＜； 0.066．

点评本题考查了电解原理的分析应用、反应自发进行的判断依据、化学平衡常数的计算等，掌握基础是关键，题目难度较大，答题时注意题中信息的灵活运用．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

4．某学习小组进行了如下课外活动，邀请你参与：
（1）研究水溶液中复分解型离子反应的发生条件，设计如下方案：

实验设计及操作	离子方程式
Ⅰ．向盛有2mlCuSO₄溶液的试管里加入2mlNaOH溶液，观察现象	Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓
Ⅱ．向盛有2mL pH=1的HCl溶液的试管里慢慢滴入18mL（已足量）CH₃COONH₄溶液（查资料知CH₃COONH₄，溶液呈中性）震荡摇匀，测得pH≈3.7
Ⅲ向盛有2mLNaHCO₃溶液的试管里加入2mL H₂SO₄溶液，观察现象	HCO${\;}_{3}^{-}$+H⁺═H₂O+CO₂↑
Ⅳ向盛有2mL 稀Na₂SO₄溶液的试管里加入2mL稀KCl溶液，观察无明显现象

①写出II实验中发生反应的离子方式：H⁺+CH₃COO^-=CH₃COOH．
②根据实验发现只要有气体、沉淀、弱电解质等物质生成，水溶液中复分解型离子反应就可以发生．
③经过小组同学积极思考、讨论交流发现在生成三类物质后，导致一个共同的结果，于是得出结论：溶液中复分解型的离子反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行（与溶液混合的瞬间相比）．
④小组同学进一步深入思考，发现上述问题其实质是化学反应进行的方向问题．请你结合化学反应原理的相关知识对③中的结论作出合理解释：当生成上述三类物质时，形成新的化学键而导致体系的焓减或生成气体而导致熵增，由化学反应进行的方向的焓判据和熵判据知，反应可发生．
（2）如何研究H₂SO₄、KC1、NaHSO₄、NaN0₃、Na₂C0₃、NH₄C1、NaOH的性质？设计方案为：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验，具体如下：
①根据方案进行分类时，经实验测得KC1、NaN0₃，溶液的pH=7；
H₂SO₄、NaHSO₄、NH₄Cl溶液的pH＜7；
Na₂C0₃、NaOH溶液的pH＞7．
由此有的同学按分类法思想把H₂SO₄、NaHSO₄、NH₄Cl都划分为酸类，请你运用中学化学相关理论判断这样划分是否合理？并简要说明理由．不合理、硫酸氢钠和氯化铵都属于盐，前者电离产生的阳离子除了氢离子还有钠离子，后者是因为水解而显酸性．
②向NaHS0₄、NaN0₃的混合溶液中，滴加Na₂S溶液产生黄色沉淀和无色气体，写出反应的离子方程式：2NO₃^-+3S^2-+8H⁺=2NO↑+3S↓+4H₂O．反应中若生成标准状况下的无色气体1.12L，则被氧化的物质为0.075mol，转移电子的物质的量为0.15mol．
③某同学在用H₂S0₄鉴别NaN0₃、Na₂C0₃、NaOH溶液时，Na₂C0₃很容易鉴别，但鉴别NaN0₃和NaOH时却陷入了困境．限用上述另外六种物质，请你设计一个现象明显的实验方案帮忙解决这一难题：

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

5．在某中学的化学实验室药品柜中，有一个装有Na₂O₂试剂的铁罐，使用多年，锈迹斑斑，瓶内有白色固体，并伴有结块．
（1）围绕上述事实，结合你的化学实践经验，提出一个有价值的探究课题（或问题）探究试剂是否变质．
（2）某化学兴趣小组从瓶内固体的颜色初步判断，该试剂已经变质，理由是瓶内有白色固体，而Na₂O₂为淡黄色固体．
（3）在完成上述定性判断后，兴趣小组采用了下列两种方法进行定量研究──测

定样品中Na₂O₂的含量．
方法1──量气法
通过测量Na₂O₂与水反应放出O₂的体积，计算样品中Na₂O₂的含量．
测量工具为1个胶塞和1个注射器（可灵活装卸活塞、气密性良好）．实验流程图如下：

（“估算”是指根据注射器容积确定m_样品的最大值；忽略固体样品的体积）
请根据上述实验流程图，写出 A、C的实验操作并完善B的操作步骤：
A：称量；B：吸水，用胶塞迅速堵住针头；C：读数．
方法2--蒸发法
假设样品中含钠元素的物质只有Na₂O₂和Na₂CO₃，实验过程如图：

①上述实验步骤中，需要用到玻璃棒的操作是溶解、过滤或蒸发（填两种操作方法）．
②往滤液中加稀盐酸至过量，其目的是使滤液中的NaOH、Na₂CO₃（填化学式）完全转化为NaCl．
③实验结束后，往难溶杂质中滴加稀盐酸，发现其溶解，所得溶液呈黄色，说明样品中的难溶杂质为Fe₂O₃．
④该小织实验数据记录如表：

m样品	m难溶杂质	m（NaCl）
8.00g	0.42g	10.53g

根据上述数据计算，Na₂O₂的质量分数为66.3%．
（4）上述两种测定Na₂O₂含量的方法中，方法1（填“1”或“2”）的测量结果更准确．

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科目：高中化学 来源： 题型：选择题

2．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）

	A．	1 L 0.1 mol•L^-1的CuCl₂溶液中含Cu²⁺为0.1N_A
	B．	标准状况下，22.4 L CCl₄含CCl₄分子为N_A
	C．	1mol H₃O⁺含质子数为10 N_A
	D．	1mol Na₂O₂混合物中含阴离子的数目为N_A

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科目：高中化学 来源： 题型：选择题

9．下列有关用标准浓度的氢氧化钠溶液滴定未知食醋浓度的相关说法不正确的是（　　）

	A．	实验必需仪器有滴定管、锥形瓶、滴定管夹架台
	B．	若选择甲基橙作指示剂，则测得食醋中CH₃COOH浓度偏高
	C．	滴定之前的操作是选滴管、检漏、水洗、润洗、装液、调液面、读数
	D．	开始俯视读数，终点时仰视读数，测得食醋中CH₃COOH浓度偏高

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

19．A、B、C、D为四种可溶性的盐，它们包含的阳离子和阴离子分别为Ba²⁺、Ag⁺、Na⁺、Cu²⁺和NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-（离子在物质中不能重复出现）．
①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C盐的溶液呈蓝色；
②若向①的四支试管中分别加入盐酸，B盐的溶液有沉淀生成，D盐的溶液有无色无味的气体逸出．根据①②实验事实可推断它们的化学式为：
（1）ABaCl₂ BAgNO₃
（2）写出盐酸与D反应的离子方程式：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O
（3）将含相同物质的量A、B、C的溶液混合后，写出溶液中存在的离子及物质的量之比n（Cl^-）：n（NO₃^-）：n（Cu²⁺）=1：1：1；在此溶液中加入锌粒，写出发生反应的离子方程式Zn+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu．

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科目：高中化学 来源： 题型：选择题

6．已知阿伏伽德罗常数可表示为N_A，则下列说法正确的是（　　）

	A．	任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L，则含有2N_A个原子
	B．	常温常压下，16g氧气和32 g臭氧（O₃）所含氧原子总数为3N_A
	C．	常温常压下，11.2L甲烷中含有的氢原子数为2N_A
	D．	标准状况下，0.3mol二氧化碳中含有氧原子数0.3N_A