2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代 .汽车尾气已成为重要的空气污染物.(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g).是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.T℃时.向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2.5min后达平衡时NO物质的量为4mol.该反应的速率v(N 2)为 ,计算该条件下的平衡常数.(2)恒温� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向2L密闭容器中充入4mol N₂和6molO₂，5min后达平衡时NO物质的量为4mol，该反应的速率v(N ₂)为；计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）。
（2）恒温恒容，能说明反应 2NO(g) N₂(g)+O₂(g) 达到平衡的是（填代号）。

A．NO、N₂、O₂的浓度之比为2∶1∶1

B．N₂的浓度不再发生变化

C．单位时间内消耗2 mol NO，同时消耗1 mol N₂

D．容器内气体密度不再发生变化

（3）H₂或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
①已知：N₂(g)+ O₂(g) = 2NO(g)     △H = +180.5kJ/mol
H₂(g)+1/2O₂(g) = H₂O(l)    △H = —285.8kJ/mol
则H₂(g)与NO(g)反应生成N₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式为                         。
②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应：2NO(g) + 2CO(g)

2CO₂(g)+ N₂(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的△H 0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S₁＞S₂，在下图中画出NO的浓度在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。

（1）0.2mol/(L·min)
N₂(g)+O₂(g)2NO(g)
起始浓度(mol·L^-1) 2.0    3.0       0
转化浓度(mol·L^-1) 1.0    1.0       2.0
平衡浓度(mol·L^-1) 1.0    2.0       2.0
平衡常数K==
（2）BC
（3）①2H₂(g)+2NO(g)=N₂(g)+2H₂O(l) △H=-752.1kJ/mol      ②＜

解析试题分析：（1）根据定义式，只能先直接计算v(NO)=4mol÷2L÷5min=0.4mol/(L·min)，再根据系数比，间接计算v(N₂)= v(NO)/2=0.2mol/(L·min)；由起始、变化、平衡浓度关系可知：
N₂(g)+O₂(g)2NO(g)
起始浓度/mol·L^—1    2     3        0
变化浓度/mol·L^—1    1     1        2
平衡浓度/mol·L^—1    1     2        2
K===2
（2）A项不能说明达到平衡，因为NO、N₂、O₂的变化浓度之比为2∶1∶1，而平衡浓度之比不一定等于系数之比；B项能说明达到平衡，N₂的浓度不再发生变化，说明N₂的消耗速率等于生成速率，即逆反应速率等于正反应速率；C项能说明达到平衡，因为v(NO)_消耗/v(N₂)_生成=2/1，如果v(NO)_消耗/v(N₂)_消耗=2/1，则v(N₂)_生成= v(N₂)_消耗，即正反应速率等于逆反应速率；D项不能说明达到平衡，各组分都是气体，混合气体的总质量守恒，容器容积不变，无论是否达到平衡，混合气体的密度一定不变；（3）①第2个热化学方程式×2—第1个热化学方程式可以约去O₂(g)，即2H₂(g)+2NO(g)=2H₂O(l)+N₂(g)  △H="[(—285.8)" ×2—(+180.5)]kJ/mol=—752.1kJ/mol；②升高温度能增大反应速率，缩短达到平衡的时间，由此推断图中温度T₁<T₂，而图中T₁→T₂时c(NO)增大，由于升温平衡向吸热方向移动，c(NO)增大说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，正反应的△H <0；③画图要点：a、起点与T₁、S₁时相同；b、平衡点比 T₁、S₁时晚，因为T₁、S₁→T₁、S₂就是减小催化剂表面积，反应速率减小，达到平衡的时间增大； c、平衡时c(NO)与T₁、S₁时相同，因为催化剂不能使平衡移动。
考点：是有关化学反应速率、化学平衡、热化学方程式的化学反应原理题，包括平均反应速率的直接和间接计算方法、化学平衡常数的计算过程、化学平衡状态的标志、盖斯定律的应用、根据浓度-时间图像推断焓变的正负、画出改变一个变量时的浓度-时间图像等常见考查形式。

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：问答题

已知：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g) ΔH=Q，其平衡常数随温度变化如下表所示：

温度/℃	400	500	850
平衡常数	9.94	9	1

请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为，该反应的Q 0。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H₂O(g)，发生上述反应，CO和H₂O(g)浓度变化如图所示，则0~4min时平均反应速率v(CO)= 。

（3）若在500 ℃时进行，且CO、H₂O(g)的起始浓度均为0.020mol/L，该条件下，CO的最大转化率为         。
（4）若在850℃时进行，设起始时CO和H₂O(g)共为1mol，其中水蒸气的体积分数为x平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为     。
（5）某电化学装置可实现2CO₂=2CO+O₂的转化，使CO重复使用。已知该反应的阳极应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，则阴极反应式为                   。
（6）有人提出可以设计反应2CO=2C+O₂(ΔH>0)来消除CO的污染，请判断上述反应能否发生     (填“可能”或“不可能”)，理由是              。

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

为回收利用废钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。己知：V可形成VO²⁺、VO₂⁺、VO₃^-等多种离子；部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

物质	VOSO₄	V₂O₅	NH₄VO₃	(VO₂)₂SO₄
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

该工艺的主要流程如下：
请回答下列问题：
（1）工业上由V₂O₅冶炼金属钒常用铝热剂法，其反应的化学方程式为      。
（2）反应①的目的是      。
（3）若用NaOH溶液调节pH，则转化②的离子方程式为     。
（4）实验室中实现反应③所需主要仪器除三脚架、泥三角、酒精灯外，必不可少的是    。
（5）V₂O₅为硫酸工业接触室中的重要催化剂，其催化反应为2SO₂(g)＋O₂(g)

2SO₃(g) ΔH＜0，在容积为2.0 L的密闭容器中充入2 mol SO₂、1 mol O₂，一定条件下达到平衡，SO₃的体积分数为

。
①该条件下反应2SO₂(g)＋O₂(g)

2SO₃(g) 的平衡常数为_____；
②下列措施能使

增大的是_____。
A．升高温度
B．保持温度和容积不变，再充入2 mol He
C．保持温度和容积不变，再充入2 mol SO₂和1 mol O₂
D．不用V₂O₅作催化剂，改用其它更高效催化剂

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

（1）在硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃是反应的关键，其反应的化学方程式为：，反应混合体系SO₃的百分含量和温度的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态），根据图示回答下列问题：

①反应   0（填“>”或“<”）。若在恒温恒容条件下，上述反应达到平衡，再给该平衡体系中通入SO₃气体，容器内的压强   （填“增大”、“减小”或“不变”），平衡   移动（填“向正反应方何”、“逆反应方向’或“不”）若在恒温恒压条件下，上述反应达到平衡，再给该平衡体系中通人大量氮气后，体系重新达到平衡，此平衡与原平衡相比较，SO₂的物质的量 __（填“增大”、“减小”或“不变”），O₂的物质的量浓度     （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②若温度为T₁、 T₂，反应的平衡常数分别为K₁_、K₂ 则K₁    K₂（填“>”、“<”或“=”），反应进行到D点状态时，V_正      V_逆（填“>”、“<”或“=”）
③在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0．20 mol SO₂和0.10 mol O₂，在500℃开始反应，半分钟达到平衡，测得容器内含SO₃ 0．18 mol，则v(O₂)=    mol·L^-1·min^-1，若继续通入0．20 mol SO₂和0.10 mol O₂，平衡发生了移动，再次达到平衡后，            mol<n（SO₃）<    mol．
（2）已知三种无色溶液：a．NaHCO₃溶液，b．AlCl₃溶液，c．NaAlO₂溶液，它们两两反应均能生成Al（OH）₃沉淀。请回答下列问题：
①两种溶液恰好完全反应，所得溶液中c(OH^—）=是水的离子积），则这两种溶液可为     （填字母）。
②能体现出NaHCO₃在反应中，HCO^—₃的水解程度小于电离程度的离于方程式为           。

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。
（1）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	CO	H₂O	H₂	CO	达到平衡所需时间/min
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

① 实验1条件下平衡常数K=     （保留小数点后二位数字）。
② 实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值    （填具体值或取值范围）。
③ 实验4，若900℃时，在此容器中加入10molCO、5molH₂O、2molCO₂、5molH₂，则此时v(正)     v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。
（2）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其K_sp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^—4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为   。
（3）已知BaSO₄(s) + 4C(s) ="4CO(g)" + BaS(s)  △H₁=+571.2kJ/mol，
BaSO₄(s) + 2C(s) = 2CO₂(g) + BaS(s)  △H₂="+226.2" kJ/mol。
则反应C(s) + CO₂(g) = 2CO(g)的△H₃=      kJ/mol。

（4）寻找新能源是解决温室效应的一条重要思路。磷酸亚铁锂LiFePO₄是一种新型汽车锂离子电池，总反应为：FePO₄+Li LiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺，则该电池放电时的正极和负极反应式分别为：和。若用该电池电解蒸馏水（电解池电极均为惰性电极），当电解池两极共有3360mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为。(Li的相对原子质量约为7.0)

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

下图为制取乙酸乙酯的实验装置图。回答下列问题：

揭示实验原理
乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生反应生成乙酸乙酯。请用氧同位素示踪法写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式______________________。
能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理？ _______（选填“能”或“不能”），原因是___________________。
反应温度确定：
合成乙酸乙酯的反应为放热反应。实验表明，反应温度应控制在85℃左右为宜。回答：
实验温度不宜低于85℃左右的原因是__________________________________________；
实验温度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________；
实验装置的比较：
利用右图装置制备乙酸乙酯，这种装置与教材装置相比较突出的优点是___________。
酯层厚度的标示：
为更好地测定酯层厚度，可预先向饱和Na₂CO₃溶液中滴加1滴____试液，现象是___________。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

（12分）根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此，如何有效处理汽车排放的尾气，是需要进行研究的一项重要课题。目前，汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO₂和N₂，化学方程式如下：
2NO＋2CO2CO₂＋N₂。为研究如何提高该转化过程反应速率，某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；
②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。
（1）完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	实验目的	T/℃	NO初始浓度 mol/L	CO初始浓度 mol/L	同种催化剂的比表面积 m²/g
Ⅰ	为以下实验作参照	280	6.50×10^-3	4.00×10^-3	80
Ⅱ					120
Ⅲ	探究温度对尾气转化速率的影响	360			80

【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图，如下：

（2）计算第Ⅰ组实验中，达平衡时NO的浓度为__________________；
（3）由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，汽车尾气转化速率_____________
（填“增大”、“减小”、“无影响”）；

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某同学对MnO₂、CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题，请填空：

实验编号	KClO₃（g）	氧化物			产生气体（mL）（已折算为标况）	耗时（s）
实验编号	KClO₃（g）	化学式	质量（g）	实际回收	产生气体（mL）（已折算为标况）	耗时（s）
1	0.6	—	—	—	10	480
2	0.6	MnO₂	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.6	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.6	Fe₂O₃	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.6	Cr₂O₃	0.20	异常	67.2	188.3

（1）本实验的装置由下图三部分组成，其正确的接口连接顺序为。

（2）为证明编号2的实验中MnO₂起到催化作用，还要测定反应剩余物中MnO₂的质量，实验的操作顺序是：溶解→                                       。
（3）写出实验室中通过编号2制取氧气的化学方程式：
（4）从上表实验数据分析，对氯酸钾受热分解有催化作用的物质，按其催化能力从大到小的顺序为     （填物质的化学式）。
（5）在进行编号5的实验时，有刺激性的黄绿色气体产生，该气体可能是      （填化学式），可用                                     试纸检验该气体，上述异常现象产生的原因是                                            。

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科目：高中化学 来源： 题型：单选题

草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1mol·L^－1KHC₂O₄溶液中，下列关系正确的是

A．c(K⁺)+c(H⁺) = c(HC₂O₄^－)+c(OH^－)+c(C₂O₄²^－)

B．c(HC₂O₄^－)+c (C₂O₄²^－) =" 0.1" mol·L^－1

C．c(C₂O₄²^－) < c(H₂C₂O₄)

D．c(K⁺) = c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^－)+c(C₂O₄²^－)

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