Question

【題目】為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。

（1）在汽車排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器，可將汽車尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。

已知：① H=180.5kJ·

②C和CO的燃燒熱（H）分別為-393.5kJ·和-283kJ·

則2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g） H=_________kJ·

（2）將0.20molNO和0.10molCO充入一個容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)過程中物質(zhì)濃度變化如圖所示。

①CO在0—9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率=__________ mol·L-1·（保留兩位有效數(shù)字）；第12min時改變的反應(yīng)條件可能為_________。

A.升高溫度 B.加入NO

C.加催化劑 D.降低溫度

②該反應(yīng)在第18min時又達(dá)到平衡狀態(tài)，此時的體積分?jǐn)?shù)為________（保留三位有效數(shù)字），化學(xué)平衡常數(shù)K=____________（保留兩位有效數(shù)字）。

（3）通過人工光合作用能將水與燃煤產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化為HCOOH和。已知常溫下0.1mol·的HCOONa溶液pH=10，則HCOOH的電離常數(shù)Ka=__________。

Answer 1

【答案】 -746.5 4.4×10-3 D 22.2% 3.4 1.0×10-7

【解析】試題分析：本題考查蓋斯定律的應(yīng)用，圖像的分析，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計算，外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，電離平衡常數(shù)的計算。

（1）①N2（g）+O2（g）=2NO（g） ΔH=180.5kJ/mol

根據(jù)C和CO的燃燒熱可寫出熱化學(xué)方程式

②C（s）+O2（g）=CO2（g） ΔH=-393.5kJ/mol

③CO（g）+O2（g）=CO2（g） ΔH=-283kJ/mol

應(yīng)用蓋斯定律，③2-①得，2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）ΔH=2（-283kJ/mol）-（180.5kJ/mol）=-746.5kJ/mol。

（2）①由圖像可知0~9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ（CO）===4.410-3mol/（L·min）。根據(jù)圖像9min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，9~12min保持平衡狀態(tài)，12min時改變條件，18min達(dá)到新平衡，此過程中υ（CO）===3.310-3mol/（L·min），12min~18min內(nèi)NO、CO濃度減小，N2濃度增大，12min時改變條件化學(xué)反應(yīng)速率減慢，平衡向正反應(yīng)方向移動。A，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動，A項不可能；B，加入NO，NO的濃度應(yīng)突然增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動，B項不可能；C，加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡不移動，C項不可能；D，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，平衡向正反應(yīng)方向移動，D項可能；答案選D。

②根據(jù)圖像寫出到18min時的三段式

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）

c（起始）（mol/L） 0.2 0.1 0 0

c（轉(zhuǎn)化）（mol/L）0.06 0.06 0.03 0.06

c（平衡）（mol/L）0.14 0.04 0.03 0.06

此時CO2的體積分?jǐn)?shù)為100%=22.2%�；瘜W(xué)平衡常數(shù)K===3.4。

（3）0.1mol/LHCOONa溶液的pH=10，溶液中c（H+）=110-10mol/L，溶液中c（OH-）=110-4mol/L，根據(jù)水解平衡方程式HCOO-+H2OHCOOH+OH-，溶液中c（HCOOH）=110-4mol/L，c（HCOO-）=0.1mol/L-110-4mol/L0.1mol/L，HCOOH的電離常數(shù)Ka===110-7。