Question

【題目】碳和氮、硫是動(dòng)植物體中的重要組成元素，向大氣中過(guò)度排放二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng)，氮氧化物會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，SO2會(huì)形成酸雨，目前，這些有毒有害氣體的處理成為科學(xué)研究的重要內(nèi)容。

（1）已知熱化學(xué)方程式：

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

則反應(yīng)④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H 為_________________________。（用含△H1、△H2、△H3關(guān)系式表示）

（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2+CO2(g) △H<0。在Tl℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度（單位：mol/L）如下：

	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①1020min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________，

②30min后，只改變某-條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是________（填字母編號(hào)）。

a．通入一定量的NO b．加入一定量的c

c．適當(dāng)升高反應(yīng)體系的溫度 d．加入合適的催化劑

e．適當(dāng)縮小容器的體積

③若保持與上述反應(yīng)前30min的反應(yīng)條件不變，起始時(shí)NO的濃度為2.50mol/L，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(NO)

=_________ml/L。NO的轉(zhuǎn)化率______（填“增大”“減小”或“不變”）。

④下列說(shuō)法中可以說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。

a．體系內(nèi)混合氣體的密度保持不變 b．NO、N2、CO2、的物質(zhì)的量之比為2∶1∶1

c．容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變 d． NO體積分?jǐn)?shù)不再改變

（3）SO2在一定條件下可與氧氣構(gòu)成原電池。下圖是利用該電池在鐵表面鍍銅的裝置示意圖：

①該電池的負(fù)極反應(yīng)：____________________；

②當(dāng)甲中消耗2.24LO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，乙中________ (填“a”或“b”）增重________g。

Answer 1

【答案】 2△H2+△H3-△H1 0.018mol/(L·min) ae 1.25 不變 ad SO2-2e-+2H2O=4H++SO42- a 12.8

【解析】（1）已知：

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

則根據(jù)蓋斯定律可知②×2+③-①×1/2即得到反應(yīng)④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H＝2△H2+△H3-1/2△H1；

（2）①1020min內(nèi)NO濃度減少(0.68-0.50)mol/L＝0.18mol/L，所以NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝0.18mol/L ÷10min＝0.018mol/(L·min)；②30min后三種氣體的濃度均增大，由于正反應(yīng)是體積不變的放熱反應(yīng)，則a．通入一定量的NO相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，濃度均增大，a正確；b．加入一定量的碳，平衡不移動(dòng)，b錯(cuò)誤；c．適當(dāng)升高反應(yīng)體系的溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，生成物濃度減小，c錯(cuò)誤；d．加入合適的催化劑平衡不移動(dòng)，d錯(cuò)誤；e．適當(dāng)縮小容器的體積增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，濃度均增大，e正確，答案選ae；③若保持與上述反應(yīng)前30min的反應(yīng)條件不變，由于反應(yīng)前后體積不變，且反應(yīng)物只有一種氣體，所以起始時(shí)NO的濃度為2.50mol/L時(shí)平衡等效，NO的轉(zhuǎn)化率不變，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(NO)＝0.5mol/L×2.5mol/L＝1.25mol/L；④a．混合氣體的質(zhì)量變化，因此密度是變量，則體系內(nèi)混合氣體的密度保持不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；b．NO、N2、CO2的物質(zhì)的量之比為2∶1∶1不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不一定處于平衡狀態(tài)，b錯(cuò)誤；c．反應(yīng)前后體積不變，容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，c錯(cuò)誤；d． NO體積分?jǐn)?shù)不再改變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d正確，答案選ad；

（3）①該電池的負(fù)極反應(yīng)是二氧化硫失去電子轉(zhuǎn)化為硫酸，電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O＝4H++SO42-；②當(dāng)甲中消耗2.24LO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.1mol氧氣時(shí)轉(zhuǎn)移0.1mol電子，根據(jù)電子得失守恒可知銅離子得到0.4mol電子在陰極析出，即a增重0.2mol×64g/mol＝12.8g。