Question

【题目】碳和氮、硫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，SO2会形成酸雨，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）已知热化学方程式：

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H 为_________________________。（用含△H1、△H2、△H3关系式表示）

（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2+CO2(g) △H<0。在Tl℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度（单位：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内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，

②30min后，只改变某-条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________（填字母编号）。

a．通入一定量的NO b．加入一定量的c

c．适当升高反应体系的温度 d．加入合适的催化剂

e．适当缩小容器的体积

③若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol/L，则反应达平衡时c(NO)

=_________ml/L。NO的转化率______（填“增大”“减小”或“不变”）。

④下列说法中可以说明该反应已达到平衡状态的是_________。

a．体系内混合气体的密度保持不变 b．NO、N2、CO2、的物质的量之比为2∶1∶1

c．容器内气体的总压强保持不变 d． NO体积分数不再改变

（3）SO2在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图：

①该电池的负极反应：____________________；

②当甲中消耗2.24LO2（标准状况）时，乙中________ (填“a”或“b”）增重________g。

Answer 1

【答案】 2△H2+△H3-△H1 0.018mol/(L·min) ae 1.25 不变 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

则根据盖斯定律可知②×2+③-①×1/2即得到反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H＝2△H2+△H3-1/2△H1；

（2）①1020min内NO浓度减少(0.68-0.50)mol/L＝0.18mol/L，所以NO的平均反应速率v(NO)＝0.18mol/L ÷10min＝0.018mol/(L·min)；②30min后三种气体的浓度均增大，由于正反应是体积不变的放热反应，则a．通入一定量的NO相当于增大压强，平衡不移动，浓度均增大，a正确；b．加入一定量的碳，平衡不移动，b错误；c．适当升高反应体系的温度平衡向逆反应方向进行，生成物浓度减小，c错误；d．加入合适的催化剂平衡不移动，d错误；e．适当缩小容器的体积增大压强，平衡不移动，浓度均增大，e正确，答案选ae；③若保持与上述反应前30min的反应条件不变，由于反应前后体积不变，且反应物只有一种气体，所以起始时NO的浓度为2.50mol/L时平衡等效，NO的转化率不变，则反应达平衡时c(NO)＝0.5mol/L×2.5mol/L＝1.25mol/L；④a．混合气体的质量变化，因此密度是变量，则体系内混合气体的密度保持不变说明反应达到平衡状态，a正确；b．NO、N2、CO2的物质的量之比为2∶1∶1不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，b错误；c．反应前后体积不变，容器内气体的总压强保持不变不能说明达到平衡状态，c错误；d． NO体积分数不再改变说明反应达到平衡状态，d正确，答案选ad；

（3）①该电池的负极反应是二氧化硫失去电子转化为硫酸，电极反应式为SO2-2e-+2H2O＝4H++SO42-；②当甲中消耗2.24LO2（标准状况）即0.1mol氧气时转移0.1mol电子，根据电子得失守恒可知铜离子得到0.4mol电子在阴极析出，即a增重0.2mol×64g/mol＝12.8g。