[题目]碳是生命的基础.近几年科学家们纷纷掀起了研究碳的热潮.回答下列问题:(1)2019年人们“谈霾色变 .汽车尾气是雾霾的罪魁之一.汽车尾气净化的原理为:2NO=2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0.某温度下.恒容的密闭容器中通入NO和CO.测得不同时间的NO和CO的浓度如下表:①2s内用N2表示的化学反应速率为 .该温度下.反应的化学平衡常数为 .②若该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】碳是生命的基础，近几年科学家们纷纷掀起了研究碳的热潮。回答下列问题：

（1）2019年人们“谈霾色变”，汽车尾气是雾霾的罪魁之一。汽车尾气净化的原理为：2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0。

某温度下，恒容的密闭容器中通入NO和CO，测得不同时间的NO和CO的浓度如下表：

①2s内用N2表示的化学反应速率为___，该温度下，反应的化学平衡常数为___。

②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是___(填代号)。

（2）用CH4催化还原NOx也可以减少氮的污染。

已知：CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+ N2(g)+2H2O(g) ΔH=867kJ/mol

2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O（1）的热化学方程式：___。

（3）常温常压下，测得向水中通入足量的CO2后，水溶液的pH=5.6。

①若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K大约为___。(已知：溶液中c(H2CO3)=1.5×10-5 molL1，10-5.6=2.5×10-6)

②常温下，测得NaHCO3溶液呈碱性，则溶液中c(H2CO3)___c(CO32-)(填“>”“”或“<”)，原因是___ (用离子方程式和必要的文字说明)。

③锅炉中的CaSO4沉淀可用可溶性碳酸盐浸取，然后加酸除去，浸取过程中会发生反应：CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)。

已知298K时，Ksp(CaCO3)=2.80×10-9，Ksp(CaSO4)=4.90×10-5，则此温度下该反应的平衡常数K为___(计算结果保留三位有效数字)。

【答案】1.875×104 molL1s1 5000 bd CH4(g) + N2O4 (g) = CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH= 898.1 kJ·mol1 4.2×107 molL1 > 碳酸氢钠溶液中存在水解平衡HCO3－+H2OH2CO3 + OH－和电离平衡HCO3－ CO32+H+，水解程度大于电离程度，溶液显碱性 1.75×104

【解析】

⑴①先计算前2s内的Δc(NO)，再计算Δc(N2)和平均反应速率，先计算平衡时每个物质的浓度，再计算平衡常数。

②a. 反应达到平衡时，各物质的速率不再改变；b. 绝热容器中，反应放热，温度升高，平衡常数减小，当平衡常数减小到不改变时，则达到平衡；c. 这两者的物质的量相等不一定能说明达到平衡，只有这两者的物质的量不再改变，则达到平衡；d. 质量分数不再改变，则达到平衡。

⑵第一个方程式减去第二个方程式再加第三个方程式的2倍。

⑶根据电离平衡计算平衡常数；②常温下，测得NaHCO3溶液呈碱性，主要原因是碳酸氢钠溶液中存在水解平衡HCO3－+H2OH2CO3 + OH－和电离平衡HCO3－ CO32+H+，水解程度大于电离程度，溶液显碱性；③浸取过程中会发生反应：CaSO4(s)+CO32 (aq)CaCO3(s)+SO42 (aq)，根据平衡常数和溶度积常数进行计算。

⑴①前2s内的Δc(NO) =(1.00－0.25)×103 mol·L1 =7.50×104 mol·L1，则Δc(N2) = ×7.50×104 mol·L1=3.75×104 mol·L1，平均反应速率；反应达到平衡时c(CO) =1×104 mol·L1，c(NO)= 2.7×103 mol·L1，c(N2) =Δc(N2) = ×9×104 mol·L1=4.5×104 mol·L1，则c(CO2) =Δc(CO2) =Δc(CO)= 9×104 mol·L1，该温度下，反应的化学平衡常数为；故答案为：1.875×104 molL1s1；5000。

②a. 反应达到平衡时，各物质的速率不再改变，故a不符合题意；b. 绝热容器中，反应放热，温度升高，平衡常数减小，当平衡常数减小到不改变时，则达到平衡，故b符合题意；c. 这两者的物质的量相等不一定能说明达到平衡，只有这两者的物质的量不再改变，则达到平衡，故c不符合题意；d. 质量分数不再改变，则达到平衡，故d符合题意；综上所述，答案为bd。

⑵第一个方程式减去第二个方程式再加第三个方程式的2倍，即得CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：CH4(g) + N2O4 (g) = CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH= 867 kJ·mol1(56.9 kJ·mol1) +2×(44 kJ·mol1) = 898.1 kJ·mol1；故答案为：CH4(g) + N2O4 (g) = CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH= 898.1 kJ·mol1。

⑶①忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－+H+的平衡常数K大约为；故答案为：4.2×107 molL1。

②常温下，测得NaHCO3溶液呈碱性，原因是碳酸氢钠溶液中存在水解平衡HCO3－+H2OH2CO3 + H+和电离平衡HCO3－ CO32+H+，水解程度大于电离程度，溶液显碱性，因此溶液中c(H2CO3) >c(CO32)；故答案为：>；碳酸氢钠溶液中存在水解平衡HCO3－+H2OH2CO3 + OH－和电离平衡HCO3－ CO32+H+，水解程度大于电离程度，溶液显碱性。

③浸取过程中会发生反应：CaSO4(s)+CO32 (aq)CaCO3(s)+SO42 (aq)，

；故答案为：1.75×104。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】某烃通过催化加氢后得到2－甲基丁烷，该烃不可能是( )

A. 3－甲基－1－丁炔B. 2－甲基－1－丁炔

C. 3－甲基－1－丁烯D. 2－甲基－1－丁烯

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中，都能与氧气结合，与氧气的结合度a(吸附O2的Hb或Mb的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压p(O2)密切相关。请回答下列问题：

(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O2、H+，相关反应的热化学方程式及平衡常数如下：

Ⅰ．Hb(aq)+H＋(aq)HbH＋(aq) 　ΔH1　K1

Ⅱ．HbH＋(aq)＋O2(g)HbO2(aq)+H＋(aq)　ΔH2　K2

Ⅲ．Hb(aq)＋O2(g)HbO2(aq)　ΔH3　K3

ΔH3=_____（用ΔH1、ΔH2表示），K3=_____（用K1、K2表示）。

(2)Hb与氧气的结合能力受到c(H＋)的影响，相关反应如下：HbO2(aq)+H＋(aq)HbH＋(aq)+O2(g)。37 ℃，pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时Hb与氧气的结合度的关系如图1所示，pH=7.6时对应的曲线为_____（填“A”或“B”）。

(3)Mb与氧气结合的反应如下：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)　ΔH，37 ℃时，氧气分压p (O2)与达平衡时Mb与氧气的结合度a的关系如图2所示。

①已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数的表达式K=，计算37 ℃时K=_____kPa-1。

②人正常呼吸时，体温约为37 ℃，氧气分压约为20.00 kPa，计算此时Mb与氧气的最大结合度为______（结果保留3位有效数字）。

③经测定，体温升高，Mb与氧气的结合度降低，则该反应的ΔH____（填“>”或“<”）0。

④已知37 ℃时，上述反应的正反应速率v(正)=k1·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v(逆)=k2·c(MbO2)，若k1=120 s-1·kPa-1，则k2=______。37 ℃时，图2中C点时，=____。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂被誉为“高能金属”，是锂电池的电极材料，工业上用β-锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)联合制取锂离子电池正极材料(LiFePO4)，其工业生产流程如图：