Question

【題目】碳和氮、硫是動植物體中的重要組成元素，向大氣中過度排放二氧化碳會造成溫室效應，氮氧化物會產生光化學煙霧，SO2會形成酸雨，目前，這些有毒有害氣體的處理成為科學研究的重要內容。

（1）已知熱化學方程式：

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

則反應④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H 為_________________________。（用含△H1、△H2、△H3關系式表示）

（2）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，發生反應C(s)+2NO(g)N2+CO2(g) △H<0。在Tl℃時，反應進行到不同時間測得各物質的濃度（單位：mol/L）如下：

	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

①1020min內，NO的平均反應速率v(NO)=___________，

②30min后，只改變某-條件，反應重新達到平衡，根據上表中的數據判斷改變的條件可能是________（填字母編號）。

a．通入一定量的NO b．加入一定量的c

c．適當升高反應體系的溫度 d．加入合適的催化劑

e．適當縮小容器的體積

③若保持與上述反應前30min的反應條件不變，起始時NO的濃度為2.50mol/L，則反應達平衡時c(NO)

=_________ml/L。NO的轉化率______（填“增大”“減小”或“不變”）。

④下列說法中可以說明該反應已達到平衡狀態的是_________。

a．體系內混合氣體的密度保持不變 b．NO、N2、CO2、的物質的量之比為2∶1∶1

c．容器內氣體的總壓強保持不變 d． NO體積分數不再改變

（3）SO2在一定條件下可與氧氣構成原電池。下圖是利用該電池在鐵表面鍍銅的裝置示意圖：

①該電池的負極反應：____________________；

②當甲中消耗2.24LO2（標準狀況）時，乙中________ (填“a”或“b”）增重________g。

Answer 1

【答案】 2△H2+△H3-△H1 0.018mol/(L·min) ae 1.25 不變 ad SO2-2e-+2H2O=4H++SO42- a 12.8

【解析】（1）已知：

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

則根據蓋斯定律可知②×2+③-①×1/2即得到反應④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H＝2△H2+△H3-1/2△H1；

（2）①1020min內NO濃度減少(0.68-0.50)mol/L＝0.18mol/L，所以NO的平均反應速率v(NO)＝0.18mol/L ÷10min＝0.018mol/(L·min)；②30min后三種氣體的濃度均增大，由于正反應是體積不變的放熱反應，則a．通入一定量的NO相當于增大壓強，平衡不移動，濃度均增大，a正確；b．加入一定量的碳，平衡不移動，b錯誤；c．適當升高反應體系的溫度平衡向逆反應方向進行，生成物濃度減小，c錯誤；d．加入合適的催化劑平衡不移動，d錯誤；e．適當縮小容器的體積增大壓強，平衡不移動，濃度均增大，e正確，答案選ae；③若保持與上述反應前30min的反應條件不變，由于反應前后體積不變，且反應物只有一種氣體，所以起始時NO的濃度為2.50mol/L時平衡等效，NO的轉化率不變，則反應達平衡時c(NO)＝0.5mol/L×2.5mol/L＝1.25mol/L；④a．混合氣體的質量變化，因此密度是變量，則體系內混合氣體的密度保持不變說明反應達到平衡狀態，a正確；b．NO、N2、CO2的物質的量之比為2∶1∶1不能說明正逆反應速率相等，不一定處于平衡狀態，b錯誤；c．反應前后體積不變，容器內氣體的總壓強保持不變不能說明達到平衡狀態，c錯誤；d． NO體積分數不再改變說明反應達到平衡狀態，d正確，答案選ad；

（3）①該電池的負極反應是二氧化硫失去電子轉化為硫酸，電極反應式為SO2-2e-+2H2O＝4H++SO42-；②當甲中消耗2.24LO2（標準狀況）即0.1mol氧氣時轉移0.1mol電子，根據電子得失守恒可知銅離子得到0.4mol電子在陰極析出，即a增重0.2mol×64g/mol＝12.8g。