(14分)科學家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(混有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發生反應，生成的主要產物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關系，部分實驗數據見下表(光照、N2壓強1.0×105 Pa、反應時間3 h)：
| T／K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
（1）
（2）研制新型、高效催化劑
（3）N2（g）+3H2（g））
2NH3（g）；66.7%；200
解析試題分析：（1）催化劑是通過降低反應的活化能來加快化學反應速率的，使用催化劑后，活化能降低，故圖像為
；
（2）根據影響反應速率的因素：溫度、濃度、壓強、催化劑等外界因素，結合目前廣泛使用的工業合成氨方法，可以采用增大壓強的方法，此外還可以尋找高效的催化劑。
（3）H2和N2直接合成NH3的化學方程式為N2（g）+3H2（g）） 2NH3（g）。設平衡時有x molN2轉化，則
N2（g）+3H2（g））
2NH3（g）
起始量（mol） 0.6 1.6 0
變化量（mol） x 3x 2x
平衡量（mol）（0.6-x）（1.6-3x） 2x mol
則有：
解得：x＝0.4（mol）
因此N2的平衡轉化率：
×100%＝66.7%
②由①可知，N2、H2、NH3平衡時的物質的量分別為：0.2mol、0.4mol、0.8mol，在2.0L容器中濃度分別為：0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L，則該溫度下平衡常數K=
＝200。
考點：考查外界條件對反應速率的影響、可逆反應的有關計算等
天天向上一本好卷系列答案
小學生10分鐘應用題系列答案科目：高中化學 來源： 題型：填空題
2014年初霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g) 
2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如圖所示。據此判斷：
①該反應在 能自發進行（填“高溫下” 、“低溫下” 或“任何溫度下”）；
②在T2溫度下，0～2 s內的平均反應速率v(N2)＝___________。
（2）煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
在恒壓下，將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中，也可以發生化學反應：
CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH<0，提高NO2轉化率的措施有
| A．增加原催化劑的表面積 | B．降低溫度 |
| C．減小投料比[n(NO2) / n(CH4)] | D．增大壓強 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
(14分)加大對煤燃燒產生的廢氣、廢渣的處理已刻不容緩。
（1） 對燃煤的廢氣進行脫硝處理時，可利用甲烷催化還原氮氧化物，如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝b kJ·mol－1
則反應CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代數式表示)。
（2） 將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為：
2CO2(g)＋6H2(g) 
CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH
① 該反應平衡常數表達式為K＝________。
② 已知在某壓強下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉化率如右圖所示。該反應的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若溫度不變，減小反應投料比[n(H2) /n(CO2)]，則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③ 二甲醚燃料電池具有啟動快，效率高等優點，若電解質為酸性，二甲醚燃料電池的負極反應為____________________________。
（3） 以CO2為原料合成的碳酸酯(僅含碳、氫、氧三種元素)是用途廣泛的化學品，某種碳酸酯(DPC)水解產物之一遇氯化鐵溶液顯紫色，右圖為它的核磁共振氫譜圖，請寫出DPC的結構簡式：____________。
（4） 某電廠的粉煤灰含莫來石(主要成分為Al6Si2O13、SiO2)。將其和純堿在高溫下燒結，可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2，有關化學方程式(反應條件均為高溫)為：
Al6Si2O13＋3Na2CO3===2NaAlSiO4＋4NaAlO2＋3CO2↑
Al6Si2O13＋5Na2CO3===2Na2SiO3＋6NaAlO2＋5CO2↑
SiO2＋Na2CO3===Na2SiO3＋CO2↑
則用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通過以上反應制得5 mol NaAlO2，共消耗Na2CO3為________mol。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（17分）H2O2是一種強氧化劑，被廣泛應用于水處理及衛生消毒等方面。
（1）H2O2不穩定，當其中含Fe2＋時，會發生反應：
，則Fe2＋在此過程中所起的作用是______________，當生成336mL O2（標準狀況）時，反應中轉移電子的物質的量為_______mol。
（2）下表是在常壓、60℃和不同pH條件下，6mL30% H2O2在60min內釋放出氧氣的體積。則下列說法正確的是___________。
a．pH越大，H2O2的分解速率越大
b．pH在9左右，H2O2的分解速率最大
c．6mL 30% H2O2分解最多釋放出的氧氣的體積為639mL
d. pH=5.50時，0～60min內，v(O2)=1.5mL
（3）溶液中H2O2的殘留量可用一定濃度的酸性KMnO4溶液來測定，反應中MnO4－
被還原為Mn2＋，該反應的離子方程式為______________。
（4）科學工作者以Ir-Ru/Ti為陽極、ACFC為陰極，在酸性環境、不斷通入空氣的條件下直接電解水來制備H2O2。電解過程中，陽極區溶液的pH_ （填“增大”“不變”或“減小”），陰極產生H2O2的電極反應式為_______。若不通空氣，則陰極得到的產物是_______ 。
（5）己知斷裂1mol化學鍵所需的能量
143,H-O為463。則
.
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
硫酸的消費量是衡量一個國家化工生產水平的重要標志。
（1）一定條件下，SO2與空氣反應10 min后，SO2和SO3物質的量濃度分別為1.2 mol/L和2.0 mol/L，則SO2起始物質的量濃度為______；生成SO3的化學反應速率為______。
（2）若改變外界條件，發生SO2與空氣反應生成SO3，使10 min內的用O2表示的反應速率為0.15mol/(L·min)，則改變的條件可能是_______________。
| A．壓縮體積，增大壓強 | B．降低溫度 | C．充入大量的氮氣 | D．僅增加SO2的濃度 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（16分）化工工業中常用乙苯脫氫的方法制備苯乙烯。
（1）已知某溫度下：
反應①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol
反應②： 
（g）→
（g）+H2（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol
②的化學反應平衡常數分別為K1、K2。
請寫出二氧化碳氧化乙苯制備苯乙烯的熱化學反應方程式 。該反應的化學平衡常數K＝ （用K1、K2表示）。
（2）對于反應①，恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入2molCO2和2molH2，當反應達到平衡后，以下說法正確的是 。
| A．因為該反應是吸熱反應，所以升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率減小； |
| B．若繼續加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反應方向移動； |
| C．若繼續通入1mol CO2則平衡向正反應方向移動，CO2的轉化率增大； |
| D．壓縮體積，平衡不移動，反應物和產物的濃度都不變； |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（10分，每空2分） 往一個容積為5L的密閉容器中，通入2molN2和3molH2，在一定條件下,發生反應 N2+3H2
2NH3，2 min后測得容器中生成了1mol NH3，試求：
（1）2 min時，N2的物質的量 ； （2）2 min時，H2的物質的量濃度 ；
（3）2 min時，H2的轉化率 ； （4）2min內，N2的平均反應速率 ；
（5）N2、H2、NH3的反應速率之比 。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體。汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發生反應：
CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0。820 ℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，起始時按照下表進行投料，達到平衡狀態，K＝1.0。
| 起始物質的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
| n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
| n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
環境中常見的重金屬污染物有：汞.鉛.錳.鉻.鎘。處理工業廢水中含有的
和
，常用的方法有兩種。
方法1 還原沉淀法該法的工藝流程為
。
其中第①步存在平衡2(黃色)＋2H＋
(橙色)＋H2O。
(1)寫出第①步反應的平衡常數表達式_________________________________。
(2)關于第①步反應，下列說法正確的是________。
A．通過測定溶液的pH可以判斷反應是否已達平衡狀態
B．該反應為氧化還原反應
C．強酸性環境，溶液的顏色為橙色
(3)第②步中，還原0.1 mol ，需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外，還可能生成的沉淀為________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝10－32，當c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1時，認為c(Cr3＋)已經完全沉淀，現將第③步溶液的pH調至4，請通過計算說明Cr3＋是否沉淀完全(請寫出計算過程)：______________________________________________。
方法2 電解法
(5)實驗室利用如圖裝置模擬電解法處理含的廢水，電解時陽極反應式為________，陰極反應式為________，得到的金屬陽離子在陰極區可沉淀完全，從水的電離平衡角度解釋其原因是________________________。
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