Question

（13分）（1）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(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol－1。在T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度	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

①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝ ，T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ 。

②30min后，只改變某一條件，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．加入一定量的活性炭

c．加入合適的催化劑 d．適當(dāng)縮小容器的體積

③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，Q 0

(填“>”或“<”)。

④在恒容條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (填選項(xiàng)編號(hào))。

a.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NO(g)的同時(shí)消耗n mol CO2(g)

b.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

c.混合氣體的密度不再發(fā)生改變

d.反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變

（2）若以下圖所示裝置，用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，寫出通入SO2電極的電極發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 。

 

 

Answer 1

（13分）

（1）①0.032mol·L－1·min－1 （2分，無(wú)單位或單位錯(cuò)誤扣1分），0.25 （2分）

②ad（2分，選對(duì)一個(gè)給1分，錯(cuò)選不給分）；

③<（2分）； ④bc（2分，選對(duì)一個(gè)給1分，錯(cuò)選不給分）；

（2）氧化 （1分） SO2 ＋ 2H2O－2e－===SO42－＋4 H+ （2分）

【解析】

試題分析：（1）①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝（1.00-0.68）mol/L/10min=0.032mol·L－1·min－1 ;反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的平衡濃度表中已知，所以T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.25×0.25/0.502=0.25；

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，各物質(zhì)的濃度比原平衡都增大了。a、通入一定量的NO，平衡正向移動(dòng)，再達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度均增大，正確；b、活性炭是固體，對(duì)平衡無(wú)影響，錯(cuò)誤；c、加入合適的催化劑，只改變反應(yīng)速率，不改變平衡，濃度不變，錯(cuò)誤；D、縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，但平衡不移動(dòng)，各物質(zhì)的濃度均增大，正確，答案選ac；

③現(xiàn)在的平衡體系中NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，說(shuō)明NO的濃度增大，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，所以正向是放熱反應(yīng)，Q<0；

④a、單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NO(g)的同時(shí)消耗n mol CO2(g)，都表示逆反應(yīng)速率，不能判斷平衡的到達(dá)，錯(cuò)誤；b、該反應(yīng)有固體參加，所以氣體的質(zhì)量一直改變，而氣體的物質(zhì)的量一直不變，額氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直在變，所以達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，正確；c、容器的體積不變，而氣體的質(zhì)量變化，所以混合氣體的密度發(fā)生變化，達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的密度不再發(fā)生改變，正確；d、該反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，所以壓強(qiáng)一直不變，不能判斷平衡的達(dá)到，錯(cuò)誤，答案選bc；

（2）該裝置是原電池裝置，用二氧化硫生成硫酸，則二氧化硫中S的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)；電解質(zhì)溶液為稀硫酸，則二氧化硫發(fā)生 氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為SO2 ＋ 2H2O-2e－===SO42－＋4 H+ 。

考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡理論的應(yīng)用，原電池的反應(yīng)原理的應(yīng)用