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化學反應原理：

（14分）近年來，碳和碳的化合物在生產生活實際中應用廣泛。

（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產和生活。

已知 ① 2 CH₄ (g) + 3O₂ (g) ＝ 2 CO (g) + 4 H₂O(l)  △H₁ = －1214.6 KJ/mol

② 2 CO (g) + O₂(g) ＝ 2 CO₂ (g)  ΔH₂ = －566 kJ/mol

則反應CH₄(g) + 2 O₂ (g) ＝ CO₂ (g) + 2 H₂O (l) 的△H =                  。

（2）將兩個石墨電極插人KOH溶液中，向兩極分別通入CH₄和O₂，構成甲烷燃料電池。通入CH₄的一極，其電極反應式是：CH₄ + 10 OH^―― 8e^－＝ CO₃^2－+ 7 H₂O；通入Ｏ₂的一極，其電極反應式是                              。

（3）若用石墨做電極電解500 ml飽和食鹽水，寫出電解反應的離子方程式為：                     ；電解一段時間后兩極共收集到標準狀況下的氣體1.12 L(不考慮氣體的溶解)。停止通電，假設反應前后溶液體積不變，則所得溶液的pH=             。

（4）將不同量的CO (g) 和H₂O (g) 分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應

 CO (g) ＋ H₂O (g)       CO₂ (g) ＋ H₂ (g)，得到如下三組數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所 需時間/min
		H2O	CO	CO2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

① 實驗1中以υ(H₂) 表示的反應速率為             。

② 實驗2中的平衡常數是               （計算結果保留兩位小數）。

③ 該反應的正反應為          （填“吸”或“放”）熱反應。

④ 若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態（即各物質的質量分數分別相等），

則a、b應滿足的關系是                 （用含a、b的數學式表示）。

 (1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業廢物和作為漂白劑。

①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：

6Ag(s)+O₃(g)＝3Ag₂O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。

己知：2 Ag₂O(s)＝4Ag(s)+O₂(g)；△H＝+62.2kJ/mol，則O₃轉化為O₂的熱化學方程式為           ；②科學家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應式為                                          。

時間/min濃度(mol/L)	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0·30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.l7

 

(2)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為： C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

①10 min～20 min以內v(CO₂)表示的反應速率為                       

②根據表中數據，計算T₁℃時該反應的平衡常數K＝         (保留兩位小數)；

③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態的是    (填序號字母)；

A．容器內壓強保持不變

B．2v_正(NO)=v_逆(N₂)

C．容器內CO₂的體積分數不變

D．混合氣體的密度保持不變

④30 min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是     ；

⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率    (填“增大”、“不變”或“減小”)。

 

(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：
6Ag(s)+O₃(g)＝3Ag₂O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag₂O(s)＝4Ag(s)+O₂(g)；△H＝+62.2kJ/mol，則O₃轉化為O₂的熱化學方程式為          ；②科學家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應式為                                         。

時間/min濃度(mol/L)	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0·30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.l7

 
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為： C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：
①10 min～20 min以內v(CO₂)表示的反應速率為                      
②根據表中數據，計算T₁℃時該反應的平衡常數K＝        (保留兩位小數)；
③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態的是   (填序號字母)；
A．容器內壓強保持不變
B．2v_正(NO)=v_逆(N₂)
C．容器內CO₂的體積分數不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30 min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是    ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

（7分）(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：
6Ag(s)+O₃(g)===3Ag₂O(s)；△H =" -235.8" kJ/mol;  
己知：2 Ag₂O(s)===4Ag(s)+O₂(g)；△H = +62.2kJ/mol;
則反應 2O₃（g）= 3O₂（g） 的△H =      kJ/mol；
②科學家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產  
生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應式為   。
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為：C(s)+2NO(g)        N₂(g)+CO₂(g) 某研究小組向某密閉的真空容器(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃) 條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

①在10 min～20 min的時間段內，以CO₂表示的反應速率為     ；
②寫出該反應的平衡常數的表達式K=    ；
③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態的是   (填序號字母)；

A．容器內壓強保持不變	B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器內CO2的體積分數不變	D．混合氣體的密度保持不變

④30 min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是 ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。