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2．化學反應速率與化學反應限度相關知識在化工生產中應用廣泛．
Ⅰ．一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑表面與水發生反應生成NH₃：
N₂（g）+3H₂O（g）?2NH₃（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）△H＞0，進一步研究NH₃生成量與溫度的關系，部分實驗數據見下表（反應時間3 h）：

T/℃	30	40	50
生成 NH3量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0

請回答下列問題：
（1）50℃時從開始到3h內以O₂物質的量變化表示的平均反應速率為1.5×10^-6mol•h^-1．
（2）與目前廣泛應用的工業合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率較慢．下列措施既可增加反應速率又可以增加NH₃產率的是A（填序號）．
A．升高溫度    B．將NH₃從體系中分離
C．恒容條件下，充入He    D．加入合適的催化劑
（3）工業合成氨的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4 kJ/mol．在某10L恒容的密閉容器中加入2molN₂和4molH₂，達到平衡時放出的熱量為92.4KJ，該條件下的平衡常數為400．下列能判斷該反應一定達到平衡狀態的是AD（填序號）．
A．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
B.2v_正（NH₃）═3v_逆（H₂）
C．N₂、H₂、NH₃三種物質的反應速率之比為1：3：2
D．容器中總壓強不隨時間而變化
E．反應的△H不再變化
Ⅱ．高爐煉鐵過程中發生的主要反應為：$\frac{1}{3}$Fe₂O₃（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO₂（g），已知該反應在不同溫度下的平衡常數如下：

溫度/℃	1000	1150	1300
平衡常數	4.0	3.7	3.5

請回答下列問題：
（1）該反應的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）；   
（2）在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0 mol，反應經過l0 min后達到平衡．求CO的平衡轉化率=60%；欲提高（2）中CO的平衡轉化率，可采取的措施是C（填序號）．
（3）下列措施中能使平衡時$\frac{c（CO）}{c（{CO}_{2}）}$增大的是D（填序號）．
A．減少Fe的量   B．增加Fe₂O₃的量  C．移出部分CO₂   D．提高反應溫度    E．減小容器的體積    F．加入合適的催化劑．

1．隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO₂）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉化器，發生如下反應：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）；△H＜0，該反應的化學平衡常數表達式：K=$\frac{c（{N}_{2}）×{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×{c}^{2}（CO）}$． 
（2）若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L 固定容積的容器中，反應過程中各物質的濃度變化如圖所示．若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，平衡將不移動（填“向左”、“向右”或“不”）．           
（3）20min時，若改變反應條件，導致N₂濃度發生如圖所示的變化，則改變的條件可能是②（填序號）．   
①加入催化劑　       ②降低溫度　   ③縮小容器體積　    ④增加CO₂的量
（4）在研究氮的氧化物的轉化時，某小組查閱到以下數據：25℃、1.01×10⁵Pa時，2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0的平衡常數 K=12.5，則該條件下密閉容器中N₂O₄ 和NO₂的混合氣體達到平衡時，若 c （NO₂）═0.04mol?L^-1，c （N₂O₄）═0.02mol/L；改變上述體系的某個條件，達到新的平衡后測得混合氣體中 c （NO₂）=0.05 mol?L^-1，c （N₂O₄）=0.008 mol?L^-1，則改變的條件為升高溫度．

20．將物質的量均為3.00mol物質A、B混合于L容器中，發生如下反應3A+B?2C，再反應過程中C的物質的量分數隨溫度變化如圖所示：
（1）T₀對應的反應速率V_正和V_逆的關系是=（填“＞”“＜”“=”表示，下同）；
（2）X、Y兩點A物質正反應速率的大小關系是Y＞X；
（3）此反應的逆反應為放熱熱反應；溫度T＞T₀時，C%逐漸減小的原因是T₀到達平衡后，隨著溫度升高，平衡向吸熱反應移動，即逆向移動，C的物質的量分數逐漸減小．
（4）若Y點的C的物質的量分數為25%，則參加反應的A的物質的量為1.8mol；若Y點時所耗時間為2min，則B物質的反應速率為0.06mol/（L．min）．

19．觀察如圖裝置，回答下列問題：

（1）裝置C中Pb上發生的電極反應方程式為Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄．
（2）若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀，則極板N的材料為Ag，X溶液為AgNO₃．
（3）當裝置A中Cu電極質量改變0.32g時，常溫下裝置D溶液的PH為13（設裝置D電解過程產生的氣體完全逸出，且溶液體積不變）．
（4）垃圾滲濾液中含有大量的氨氮物質（用NH₃表示）和氯化物，把垃圾滲濾液加入到裝置E的電解池（M、N電極為惰性材料）進行電解除去NH₃，凈化污水．該凈化過程分兩步：第一步電解產生氧化劑，第二步氧化劑氧化氨氮物質生成N₂．
①寫出電解時N極的電極反應式：2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②寫出第二步反應的化學方程式：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl或3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．

18．將TiO₂轉化為TiCl₄是工業冶煉金屬鈦的主要反應之一．已知：
TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140.5kJ?mol^-1
C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-110.5kJ?mol^-1
則反應TiO₂（s）+2Cl_2（g）+C（s，石墨）═TiCl₄（l）+CO₂（g）的△H是（　　）

A．

+30.0kJ?mol-1

B．

-80.5kJ?mol-1

C．

-30.0kJ?mol-1

D．

+80.5kJ?mol-1

17．在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中Q₂＞Q₁的是（　　）

	A．	2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-Q1  2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-Q2
	B．	S（g）+O2（g）═SO2（g）△H=-Q1  S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-Q2
	C．	C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-Q1  C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H=-Q2
	D．	H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=-Q1 $\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$Cl2（g）═HCl（g）△H=-Q2

16．（1）把AlCl₃ 溶液蒸干后再灼燒，最后得到的主要固體產物是Al₂O₃，其理由是（用離子方程式或化學方程式表示）Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺、2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O
（2）對于可逆反應aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）△H＞0，平衡常數K的表達式為$\frac{{c}^{c}（C）•{c}^p9vv5xb5（D）}{{c}^{a}（A）•{c}^{b}（B）}$，K只受溫度影響，200℃時為K₁，800℃時為K₂，則K₁小于K₂（填大或小或等）．
（3）氯化鐵水解的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，配制氯化鐵溶液時滴加少量鹽酸的作用是抑制（填“促進”或“抑制”）水解；若向氯化鐵溶液中加入碳酸鈣粉末，發現碳酸鈣逐漸逐漸溶解，并產生無色氣體，同時有紅褐色沉淀生成的原因是：CaCO₃與上述水解平衡中的H⁺反應，使水解平衡向右移動，導致Fe（OH）₃增多，形成紅褐色沉淀．
（4）一定條件下的可逆反應2NO₂ （g）≒N₂O₄（g）△H=-92.4kJ/mol達到化學平衡狀態且其它條件不變時，
①如果升高溫度，平衡混合物的顏色變深（填“變深”或“變淺”）；
②如果在體積固定的容器中加入一定量的二氧化氮，化學平衡向正反應  方向移動．

15．（1）25℃、101kPa下，1g氫氣燃燒生成氣態水時放熱Q kJ，此反應的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-2QkJ•mol^-1．
（2）某造紙廠排出的廢水，經取樣分析其中除了含有游離汞、纖維素以及其它的有機物外，其它成分為  c（Na⁺）=4×10^-4mol/L，c（SO₄^2-）=2.5×10^-4mol/L，c（Cl^-）=1.6×10^-5 mol/L，c（NO₃^-）=1.4×10^-5 mol/L，c（Ca²⁺）=1.5×10^-5 mol/L，則該廢水的pH為4．
（3）有三種一元酸HA、HB、HC，相同物質的量濃度的NaC和NaB溶液的pH均大于7，前者比后者大，NaA溶液呈中性，則這三種酸的酸性由強到弱的順序為HA＞HB＞HC．

14．在一密閉的2L的容器里充入8molSO₂和4mol¹⁸O₂，在一定條件下開始反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），在2min末測得容器中有7.2molSO₂．試回答：
①反應后¹⁸O原子存在哪些物質中SO₂、O₂、SO₃；
②2min末SO₃的濃度0.4mol/L；
③用O₂的濃度變化表示該時間段內的化學反應速率：v（O₂）=0.1mol/（L．min）．

13．CO、SO₂是主要的大氣污染氣體，利用化學反應原理是治理污染的重要方法．
Ⅰ．甲醇可以補充和部分替代石油燃料，緩解能源緊張，利用CO可以合成甲醇．
（1）已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-283.0kJ/mol
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O（g）═H₂O（l）△H₂=-285.8kJkJ/mol
CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-764.5kJ•mol^-1
則CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-90.1kJ•mol^-1
（2）一定條件下，在溶劑為VL的密閉容器中充入amolCO與2amolH₂合成甲醇，平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示．
①P_1＜P₂（填“＞”、“＜”或“=”），理由是甲醇的合成反應是氣體分子數減少的反應，相同溫度下，增大壓強CO的轉化率提高
②該甲醇合成反應在A點的平衡常數K=$\frac{12{V}^{2}}{{a}^{2}}$（用a和V表示）
③該反應達到平衡時，反應物轉化率的關系是：CO=H₂（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．回收SO₂用于工業催化氧化制硫酸是處理SO₂的方法之一．為了研究外界條件對該反應的影響，將0.05molSO₂（g）和0.03molO₂（g）放入容積為2L的密閉容器中，反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g）△H＜0，在一定條件下經5min達到平衡，測得n（SO₃）=0.040mol．
（3）從反應開始至達到平衡，用O₂表示反應速率為0.002mol•L^-1•min^-1
（4）判斷該反應達到平衡狀態的標志是BC（填字母）
A．SO₂和SO₃濃度相等
B．SO₂百分含量保持不變
C．容器中氣體的壓強不變
D．SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等
E．容器中混合氣體的密度保持不變
（5）當該反應處于平衡狀態時，在體積不變的條件下，下列措施有利于提高SO₂平衡轉化率的bdf（填字母）
a．升高溫度
b．降低溫度
c．繼續通入SO₂
d．繼續通入O₂
e．加入催化劑
f．移出SO₃．