问题 填空题

I、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术处理尾气,化学方程式为2NO + 2CO2CO2 + N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:

时间/s012 345
c(NO)/mol·L-11.00×10-34.50× 10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4
c(CO)/mol·L-13.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3
请回答(均不考虑温度变化对催化效率的影响):

(1)若上述反应的平衡常数K,随温度增高而减小,则反应的ΔH  0(填“>”、“<”或“=”)。

(2)前2s内的平均反应速度v (N2)=           

(3)该温度下,反应的平衡常数K=           

II、甲醇空气燃料电池(酸性电解质溶液)的工作原理如下图一所示。

(1)该电池正极的电极反应式为                          

(2)以上述电池为电源,构成图二电解池 ,其中X、Y为石墨,a为KCl溶液,写出电解总反应的离子方程式                                      

(3)常温时,按“(2)”电解一段时间后,取25mL上述电解后的溶液,滴加0.2mol/L的醋酸溶液,滴加过程的pH变化如图三所示,则C点对应溶液中各离子浓度的大小关系为(忽略电解后溶液中的其他成分,只考虑其中的碱与加入的酸 )                                 

答案

(共12分,每空2分)

I (1)< (2)1.875×10-4 mol·L-1·S-1  或1.9×10-4 mol·L-1·S-1 等等(3)5000

II(1)O2+ 4H+ + 4e =  2H2O

(2)2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH

(3)c(CH3COO)> c(K+) > c(H+)> c(OH)

题目分析:I(1)因该反应2NO+2CO2CO2+N2中气体减少,则△S<0非自发,

由反应能够自发进行,则△H-T△S<0,即该反应一定是放热才有可能自发进行,

放热反应的△H<0,故答案为:<;

(2)由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则

υ(N2)=1/2υ(NO)≈1.88×10-4mol•L-1•s-1,故答案为:1.88×10-4mol•L-1•s-1

(3)由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡,则

2NO+2CO2CO2+N2

开始1.00×10-33.60×10-3 0 0

转化9×10-49×10-49×10-4 4.50×10-4

平衡1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-44.50×10-4

则K=[(9×10-4)2•(4.5×10-4)]/[ (1×10-4)2•(2.7×10-3)2] =5000,故答案为:5000;

II、(1)正极充入的是O2,得到电子,电极式为O2+ 4H+ + 4e =  2H2O。

(2)电解KCl溶液的离子方程式为2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH

(3) ““(2)”电解一段时间后的溶液为碱性,滴入醋酸溶液后酸性增强,C点的各离子浓度的大小关系为c(CH3COO)> c(K+) > c(H+)> c(OH)。

点评:本题综合考查反应速率、反应方向、化学平衡、电解原理等知识,并注重考查了学生对实验化学的设计思路,充分体现了新课程变化,同时又注重了对高考热点的考查,是较好的一道综合题。

单项选择题
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