2019届高考化学难点剖析专题34盖斯定律的应用练习

专题34 盖斯定律的应用
1．（2018年成都七中高考模拟考试理科综合）近几年我国大面积发生雾霾天气，2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。

空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。

（1）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，既可提高燃烧效率，又能得到较纯的CO2，以便于被处理。

反应①为主反应，反应②和③为副反应。

ⅰ．CaSO4(s)＋4CO(g)==CaS(s)＋4CO2(g) ΔH1＝－189.2 kJ·mol-1
ⅱ．CaSO4(s)＋CO(g)==CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5 kJ·mol-1
ⅲ．CO(g)==C(s)＋CO2(g) ΔH3＝－86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)＋7CO(g)==CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝_________________
（2）已知由CO生成CO2的化学方程式为CO＋O2CO2＋O。

其正反应速率为v正=K
正·c(CO) ·c(O2)，逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2) ·c(O)，K正、K逆为速率常数。

在2500 K 下，K正=1.21×105 L·s-1·mol-1，K逆=3.02×105L·s-1·mol-1。

则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。

（3）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。

某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭
和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1。

在T1℃时，反应进行
到不同时间测得各物质的浓度如下：
①0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________；
②30 min后只改变某一条件，反应达新平衡，根据上表数据判断改变的条件可能是____(选
填字母)；
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3，则Q_____0 (填“＞”、“＝”或“＜”)。

（4）利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2，并用阴极室排出的溶液吸收NO2。

与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。

（5）NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。

相同温度下，等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小，分析可能的原因________________________。

【答案】－151.1kJ·mol-10.40.042mol·L-1·min-1bc＜2HSO3—＋2e—＋2H+ ==S2O42—＋2H2ONO2—水解呈碱性，对NH4+的水解起促进作用或答出NO2—与NH4+氧化还原产生氮气
对平衡无影响，故a不符合；b．通入一定量的NO，反应正向进行，达到平衡后一氧化氮、氮气、二氧化碳浓度增大，故b符合；c．适当缩小容器的体积，反应前后是气体体积不变的反应，平衡不动，但个物质浓度增大，符合要求，故c符合；d．加入合适的催化剂，只能改变化学反应速率，不能改变平衡，浓度不变，故d不符合；故答案为：bc；③若30min 后，达到平衡时容器中NO、N2、CO2的浓度之比2：1：1，升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，所以平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应方向是放热反应Q＜0；（4）根据图中信息可知，与电源b极连接的电极上HSO3—得电子转化为S2O42—，发生的电极反应式为2HSO3—＋2e—＋2H+ ==S2O42—＋2H2O；（5）NO2在一定条件下
可转化为NH4NO3和NH4NO2。

相同温度下，等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液，NO2—水解呈碱性，对NH4+的水解起促进作用或答出NO2—与NH4+氧化还原产生氮气，故测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小。

2．（2019届全国大联考高三入学调研考试卷（四）氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。

回答下列问题：
已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=- 221 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=- 393.5 kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol
（1）若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式：_______；下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是(填字母代号)_________。

a．增大容器压强 b．升高温度 c．使用优质催化剂 d．增大CO的浓度
（2）向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如下表所示。

①0～5min内，以CO2表示的该反应速率v(CO2)=______，该条件下的平衡常数K=________。

②第15 min后，温度调整到T2，数据变化如上表所示，则T1_______ T2(填“>”“<”或“=”)。

③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol，则此时反应_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)；最终达平衡时NO的转化率a=______________。

（3）在25 ℃下，向浓度均0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_____沉淀(填化学式)，当两种沉淀共存时，溶液中c(Mg2+)/c(Cu2+)=__________(已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。

【答案】）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=﹣747kJ/mol ad0.042mol·L-1·min-1＞正向
60%Cu(OH)28.2×108或×109
【解析】（1）根据平衡常数的定义，若平衡常数表达式为K= K=，则化学方程式为：
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，已知①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=﹣221 kJ/mol，②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=﹣393.5 kJ/mol，③N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol
所以以CO2表示的该反应速率v(CO2)= v(N2) =0.042mol·L-1·min-1；通过分析知10min后浓度不再改变，处于平衡状态，用三行式分析浓度改变
②第15 min后，温度调整到T2，从表格查得NO减少，N2增加，平衡正向移动，由于正反应为放热反应，改变条件为降温，则T1 >T2。

③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol，此时各量分析如下：
T2时平衡常数K==4，加入混合物后Q c==1.36<K，则此时反应正向移动；由
于温度不变，平衡常数为定值，新平衡时有：=4，解得x=0.2；经计算NO 起始总量为2mol+2mol=4mol，达到新平衡时NO的物质的量为（1.2-2×0.2）mol/L×2L=1.6mol，转化的NO共4mol-1.6mol=2.4mol，所以最终达平衡时NO的转化率a=。

（3）由于K sp[Cu(OH)2]<K sp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀；当两种沉淀共存时，溶液是Cu(OH)2、Mg(OH)2的饱和溶液，溶液中OH-离子浓度相同，根据溶度
积常数计算，溶液中c(Mg2+)/c(Cu2+)===8.2×108，故答案为：
8.2×108或×109。

3．（2019届广东省中山一中、仲元中学等七校高三第一次（8月）联考）氨催化分解既可防治氨气污染，又能得到氢能源，得到广泛研究。

（1）已知：①反应I：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－1266.6 kJ·mol-1，
②H2的燃烧热ΔH2=－285.8 kJ.mol-1
③水的气化时ΔH3=+44.0 kJ.mol-1
反应I热力学趋势很大（平衡常数很大）的原因为______________________________；NH3分解的热化学方程式________________________________。

（2）在Co-Al催化剂体系中，压强P0下氨气以一定流速通过反应器，得到不同催化剂下氨气转化率随温度变化曲线如下图，活化能最小的催化剂为_______，温度高时NH3的转化率接近平衡转化率的原因
_______________。

如果增大气体流速，则b点对应的点可能为______（填“a”、“c”、“d”、“e”或“f”）；
（3）温度为T时，体积为1L的密闭容器中加入0.8molNH3和0.1molH2，30min达到平衡时，N2体积分数为20%，则T时平衡常数K=______，NH3分解率为_____；达到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2，NH3的转化率________（填“增大”、“不变”、“减小”）。

（4）以KNH2为电解质溶液电解NH3，其工作原理如下图所示，则阳极电极反应为_________。

【答案】放热量很大的反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.1kJ·mol－190CoAl平衡转化率随温度升高而增大，此反应为吸热反应，温度升高，反应速率加快，转化率接近平衡转化率e7.575%减小
6NH2--6e-=N2↑+4NH3↑
（3）由题给数据可知，设氮气平衡时氮气的物质的量为xmol，则：
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
初始量（mol） 0.8 0 0.1
变化量（mol） 2x x 3x
平衡量（mol） 0.8-2x x 0.1+3x
相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以达到平衡时N2的体积分数为：
，解得：x=0.3mol，故平衡常数K=，NH3分解率为
，达到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2，容器中压强增大，反应向逆向移动，所以氨气的转化率减小；
（4）在电解池中，阳极失去电子，发生氧化反应，根据图示可知右侧为阳极，电极反应为：6NH2--6e-=N2↑+4NH3↑。

4．（2018届山东省七校联合体高三第二次联考）（1）2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能符合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 =—aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2=—bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油（以C8H18表示）的热化学方程式________。

（2）利用CO2及H2为原料，在合适的催化剂（如Cu/ZnO催化剂）作用下，也可合成CH3OH，涉及的反应有：
甲：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= —53.7kJ·mol-1平衡常数K1乙：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示)，该反应H_____0（填“大于”或“小于”）。

②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________（填写两项）。

③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样，具有高度的选择性。

下列四组实验，控制CO2和H2初始投料比均为1：2.2，经过相同反应时间（t1min）。

由表格中的数据可知，相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响，根据上表所给数据结合反应原理，所得最优选项为___________（填字母符号）。

（3）以CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。

下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。

①0～5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。

②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________（填写容器代号）。

【答案】 8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(1)+16H2O(1) ΔH=—（25a-b）KJ/mol K=小于降低温度、减小产物浓度 B 0.0875mol/(L·min) Ⅲ
(3) ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
开始时的物质的量：1 2 0
转化的物质的量： a 2a a
平衡时的物质的量：1-a 2-2a a
容器Ⅱ中0～5 min内H2含量是20%，a=，v(CH3OH)= 0.0875mol/(L·min)；②Ⅲ中温度高氢气含量高，说明达到平衡升高温度平衡逆向移动，氢气含量增加。

5．（2018届福建省漳州市高三考前模拟考试试卷二）科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

Ⅰ．CO2可用FeO 吸收获得H2。

i. 6FeO(s) +CO2(g)=2Fe3O4(s) +C(s) △H l =－76.0 kJ·mol－1
ⅱ. C(s) +2H2O(g)=CO2(g) +2H2(g) △H2= +113.4 kJ·mol－1
（1）3FeO(s) +H2O(g)= Fe3O4(s) +H2(g) △H3 =_________。

（2）在反应i中，每放出38.0 kJ热量，有______g FeO被氧化。

Ⅱ．CO2可用来生产燃料甲醇。

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。

在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（3）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________________ mol·(L·min)－1。

（4）氢气的转化率＝________________________。

（5）该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)。

（6）下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。

A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．再充入1 mol H2 D．将H2O(g)从体系中分离出去
（7）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1________c2的关系(填“＞”、“＜”或“＝”)。

III．CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。

利用100 mL 3 mol·L—1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况)，得到吸收液。

（8）该吸收液中离子浓度的大小排序为___________________。

将该吸收液蒸干，灼烧至恒重，所得固体的成分是_________(填化学式)。

【答案】+18.7 kJ·mol—1 144 0.225 75% 5.33 CD ＜c(Na+)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH—)＞c(H+) Na2CO3
【解析】Ⅰ．（1）i. 6FeO(s) +CO2(g)=2Fe3O4(s) +C(s) △H l =－76.0 kJ·mol－1ⅱ. C(s) +2H2O(g)=CO2(g) +2H2(g) △H2= +113.4 kJ·mol－1
两热化学方程式相加除以2得：3FeO（s）+H2O（g）=Fe3O4（s）+H2（g）△H=（-76.0kJ/mol+113.4kJ/mol）÷2=+18.7kJ/mol；（2）6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C （g）△H=-76.0kJ•mol-1该反应中每生成6molFeO参与反应则有4molFeO被氧化，故在反应i中，每放出38.0 kJ热量，有=144g FeO被氧化；（3）根据图像可知，平衡时，甲醇的浓度变化量是0.75mol/L，所以氢气浓度的变化量就是0.75mol/L×3＝2.25mol/L，则氢气的反应速率是2.25mol/L÷10min＝0.225mol/(L·min)；
移动，平衡移动的结果是减弱这种改变，而不能消除这种改变，即虽然平衡正向移动，氢气的物质的量在增加后的基础上减小，但是CO2（g）浓度较小、CH3OH（g）浓度增大、H2O（g）浓度增大，且平衡常数不变达到平衡时H2的物质的量浓度与加氢气之前相比一定增大，故c1＜c2；（8）实验室中常用NaOH溶液来进行洗气和提纯，当100mL 3mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下4.48L CO2时，所得溶液为等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合液，水解显碱性，且碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH—)＞c(H+)；将该吸收液蒸干，灼烧至恒重，由于碳酸氢钠分解生成碳酸钠，故所得固体的成分是Na2CO3。

6．（2019届江苏省盐城市田家炳中学高三上学期开学考试）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。

CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。

因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。

（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有：_________。

（填字母）
a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。

CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO2 + 6H2O C6H12O6 b．CO2 + 3H2CH3OH +H2O
c．CO2 + CH4CH3COOH d．2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O
以上反应中，最节能的是_____________，原子利用率最高的是____________。

（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。

CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：CO2HCOOH CH4
①写出产生H2的反应方程式_______________________________________。

②由图可知，镍粉是_______。

（填字母）
a．反应Ⅰ的催化剂
b．反应Ⅱ的催化剂
c．反应ⅠⅡ的催化剂
d．不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是__________。

（填字母）a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c．反应ⅠⅡ的速率均不变
d．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
【答案】abcdac ce
7．（2018届重庆市綦江中学高三高考适应性考试）氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H
（1）已知破坏1mol共价键需要的能量如表所示
则△H=__________。

（2）在恒温、恒压容器中，按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充入适量氨气，达到新平衡时，c(H2)将__________（填“增大”、“减小”、或“不变”，后同）；若在恒温、恒容条件下c(N2)/c(NH3)将________。

（3）在不同温度、压强和使用相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol 时，平衡混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。

①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是_______，原因是___________________。

②若在250℃、p1条件下，反应达到平衡时的容器体积为1L，则该条件下合成氨的平衡常数
K=____(结果保留两位小数)。

（4）H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。

在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是_____（填序号）①每生成34g NH3的同时消耗44g CO2②混合气体的密度保持不变
③NH3的体积分数保持不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤c(NH3):c(CO2)=2:1
（5）科学家发现，N2和H2组成的原电池合成氨与工业合成氨相比具有效率高，条件易达到等优点。

其装置如图所示、写出该原电池的电极反应：________________、_____________，若N2来自于空气，当电极B到A间通过2molH+时理论上需要标况下空气的体积为_________（结果保留两位小数）。

【答案】 -92.5kJ/mol(1分) 不变减小 p1>p2>p3该反应的正反应为气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强平衡正移，NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3 5.93×103（mol/L）-2 或 5925.93（mol/L）-2①② N2+6e-+6H+=2NH3 3H2-6e-=6H+ 9.33L
【解析】⑴△H=E断-E成=945.8+3×435.5-6×390.8=-92.5 kJ/mol ⑵在恒温恒压条件下通NH3相当于平衡不移动，所以不变；恒温恒容条件下相当于加压，平衡正移，比值减小；⑶该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正移。

NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3。

由图可知氨气的体积分数为0.667，根据三段式可计算出c(NH3)=0.16mol/L c(N2)=0.02mol/L c(H2)=0.06mol/L，则K=5925.93；⑷①相当于正逆速率相等，能说明该反应达到平衡状态；②气体密度会随平衡的移动而变化，不变时说明达平衡，能说明该反应达到平衡状态；③④⑤中的量永远为定值，不能说明该反应达到平衡状态；答案选①②；⑸正极：N2+6e-+6H+=2NH3 负极：3H2-6e-=6H+ 整个计算用电子守恒，通过2molH+时则有1/3molN2参与反应，相当于（1/3）×（5/4）×22.4=9.33L空气。

8．（2018届山东省师范大学附属中学高三第十一次模拟）硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首，含硫烟气(主要成分为SO2)的处理备受关注，主要有以下两种方法。

请回答下列问题：
Ⅰ.碱液吸收法
步骤1：用足量氨水吸收SO2。

步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH＋Ca2＋＋2OH－＋SO===CaSO 3↓＋2NH3·H2O。

(1)已知：25 ℃时，K b(NH3·H2O)＝a；K sp(CaSO3)＝b。

该温度下，步骤2中反应的平衡常数K＝__________(用含a、b的代数式表示)。

Ⅱ.水煤气还原法
已知：ⅰ.2CO(g)＋SO2(g) S(l)＋2CO2(g) ΔH1＝－37.0 kJ·mol－1
ⅱ.2H2(g)＋SO2(g) S(l)＋2H2O(g) ΔH2＝＋45.4 kJ·mol－1
(2)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g) 、H2(g)的热化学方程式为_______________。

若该反应在绝热、恒容体系中进行，达到平衡的标志___________。

A．氢氧键的断裂速率等于氢氢键的断裂速率
B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．混合气体的总压强保持不变
D． H2O(g) 与H2(g)的体积比保持不变
(3)反应ⅱ的正反应的活化能E________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。

(4)在一定压强下，发生反应ⅱ。

平衡时，α(SO2) （二氧化硫的转化率）与原料气投料比[]和温度(T)的关系如图所示。

①α(H2)：M________(填“>”“<”或“＝”)N。

②逆反应速率：M________(填“>”“<”或“＝”)Q。

(5)T℃，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)，发生反应ⅰ和反应ⅱ。

5 min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

①该温度下，反应ⅱ的平衡常数K＝________。

②其他条件不变，6 min时缩小容器容积。

α(SO2)__________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为_____________________________________________________________。

【答案】 CO(g)＋H 2O(g)H 2(g)＋CO 2(g) ΔH 1＝－41.2kJ·mol －1 C
D > > > 2 700 增大 反应ⅰ和反应ⅱ均为气体分子总数减小的反应，只缩小容器容积，平衡均向右移动，SO 2的转化率增大
（3）根据反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能，E （正）- E （逆）=ΔH 2＝＋45.4进行分析判断。

(4) ①根据图像可知，当α(SO 2)一定时，比值越大，氢气的转化率就越大。

②根据图像判断出该反应为吸热反应，T 1>T 2，温度越高，反应速率越快。

（5）根据题给的起始量和平衡量，结合两个反应关系，可以计算出反应ⅱ的平衡常数K 。

详解：Ⅰ.（1）25 ℃时，K b (NH 3·H 2O)＝c(OH －)×c(NH)/c(NH 3·H 2O)=a 2；K sp (CaSO 3)＝c(SO )×c(Ca 2+)/c(CaSO 3)=b ；根据反应2NH ＋Ca 2＋＋2OH －＋SO ===CaSO 3↓＋2NH 3·H 2O 可知该反应的平衡常数为K=c 2(NH
3·H 2O)×c(CaSO 3)/c 2(NH)×c(Ca 2+)×c 2(OH －) ×c(SO )=1/K b 2 K sp =1/ba 2；正确答案：1/ba 2。

Ⅱ.(2)根据盖斯定律：反应（ⅰ-ⅱ）×1/2，可以得到CO(g)＋H 2O(g)
H 2(g)＋CO 2(g) ΔH 1＝－41.2kJ·mol －1 ；断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明正逆反应速率相等，
达到了平衡状态，A 错误；反应前后混合气体的总质量不变，反应前后混合气体的总量不变，因此混合气体的平均摩尔质量恒为定值，不能判断反应达到平衡状态，B 错误；根据气态方程：PV=nRT,当V 、n 保持不变时，压强与温度成正比，因为该反应在绝热、恒容体系中进行，当体系内温度不变时，体系的压强不再发生变化，反应达到平衡状态，C 正确；H 2O(g)为反应物不断被消耗，H 2(g)为生成物，不断增多，当二者体积比保持不变时，即物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，D 正确；正确答案：CD 。

(3)反应ⅱ为：2H 2(g)＋SO 2(g) S(l)＋2H 2O(g) ΔH 2＝＋45.4 kJ·mol －1
，反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能，E （正）- E （逆）=ΔH 2＝＋45.4，E （正）=E （逆）＋45.4，
所以反应ⅱ的正反应的活化能E>ΔH2；正确答案：>。

(5)①ⅰ.2CO(g)＋SO2(g) S(l)＋2CO2(g)
起始量 2 2 0 0
变化量 1.6 0.8 1.6
平衡量 0.4 1.2 1.6
ⅱ.2H2(g)＋SO2(g) S(l)＋2H2O(g)
起始量 2 1.2 0
变化量 1.8 0.9 1.8
平衡量 0.2 0.3 1.8
针对反应ⅱ各物质浓度为c(H2)=0.02mol/L, c(SO2)=0.03 mol/L, c(H2O)=0.18 mol/L, 该温度下，反应ⅱ的平衡常数K＝c2(H2O)/c2(H2)×c(SO2)，带入数值可求出反应ⅱ的平衡常数=2700；正确答案：2700。

②反应ⅰ和反应ⅱ均为气体分子总数减小的反应，只缩小容器容积，平衡均向右移动，SO2的转化率增大，所以其他条件不变，6 min时缩小容器容积，α(SO2)增大；正确答案：增大；反应ⅰ和反应ⅱ均为气体分子总数减小的反应，只缩小容器容积，平衡均向右移动，SO2的转化率增大。

9．（2018届吉林省吉大附中高三第四次模拟考试）李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。

”因此，研究烟气的脱硝(除NO x)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。

（1）汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.50kJ·mol-1。

T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0~15min) NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是___________。

（填“a”或“b”）
②T℃时，该反应的化学平衡常数K=_______________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将_________移动。

(填“向左”、“向右”或“不”)③15min时，若改变外界反应条件，导致n (NO)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_______________________________________________ (任答一条即可)。

（2）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NO x反应生成N2和H2O。

已知200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ·mol-1；
II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。

①写出肼的电子式：____________________。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为：_____________________________。

③目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_________________________________________。

（3）利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，阳极的电极反应式为____________________________；物质A是______________ (填化学
式)。

【答案】 b 5 L/mol 不增加CO的物质的量浓度或减少生成物浓度或降温等
N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·mol-1 350℃左右、负载率3% SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+ H2SO4
详解：(1) ①由图象可知，曲线a变化慢，即反应速率慢，曲线b变化快，即反应速率快，催化剂的表面积越大，催化效率越高，反应速率越快，所以表示催化剂表面积较大的曲线是b；②已知n起(NO)= n起(CO)=0.4mol, n平(NO)=0.2mol，则平衡时c平(NO)=c平(CO)=0.1mol/L，
c平(CO2)=0.1mol/L，c平(N2)=0.05mol/L，故K== =5 L/mol；若保持温度不变，则K值不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol时，其Q c=
=K，所以平衡不移动；③15min时，反应物NO的物质的量迅速减小，但不是突然变小，可能的原因是增大了CO的浓度或减小了生成物的浓度，使平衡正向移动，由于反应是放热反应，也可能是降低温度使平衡正向移动。

(2) ①肼的电子式为；②根据盖斯定律，反应Ⅰ-2×反应Ⅱ即得N2H4(g)=N2(g)+ 2H2(g)
ΔH=ΔH1-2ΔH2=+50.7 kJ·mol-1；③分析图象信息可知，负载率过高或过低，脱硝率都不是最高的，而温度过低或过高，脱硝率也不是最高的，只有在350℃左右，负载率为3.0%时脱硝率最高。

(3)根据题目叙述，结合装置可知阳极反应物为SO2，生成物为SO42-，所以阳极反应式为SO2+ 2H2O-2e- =SO42-+4H+，而阴极反应为NO+H++5e- =NH4++H2O，所以总反应式为2NO+5SO2+8H2O==(NH4)2SO4+4H2SO4，由此反应方程式可知，装置中的物质A是H2SO4。

10．（2018届四川省宜宾市高三第三次诊断考试）NO x是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。

（1）已知：2C(s)+O 2(g)2CO(g) △H1= -221.0 kJ/mol
N 2(g)+O2(g)2NO(g) △H2= +180.5 kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)2CO 2(g)+N2(g) △H3= -746.0 kJ/mol
回答下列问题：
①用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_______。

②在一定温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的焦炭，反应过程中测得各容器中c(NO)（mol/L）随时间（s）的变化如下表。

已知：三个容器的反应温度分别为T甲= 400℃、T乙= 400℃、T丙= a ℃
甲容器中，该反应的平衡常数K=_______。

丙容器的反应温度a _______400℃（填“˃”、“<”或“=”），理由是_______。

（2）用NH3催化还原NO x消除氮氧化物的污染。

已知：8NH 3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) △H＜0。

相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如图所示。

①在催化剂A的作用下，0～4 min的v(NH3) = _______。

②该反应活化能E a(A)、E a(B)、E a(C)由大到小的顺序是_______，理由是_______。

③下列说法正确的是_______（填标号）。

a．使用催化剂A达平衡时，△H值更大
b．升高温度可使容器内气体颜色加深
c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，说明反应已经达到平衡
d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡
【答案】 2NO(g)+ C (s)CO 2(g)+ N2(g) △H=-573.75kJ/mol ˃甲、丙容器中反应物起始量相同，丙容器达平衡的时间比甲容器达平衡的时间短 0.5mol/（L min）E a(C) ˃E a(B) ˃E a(A) 相同时间内生成的N2越多，反应速率越快，活化能越低 b c d
②甲容器中，发生反应2NO(g)+ C (s)CO 2(g)+ N2(g)根据容器中c(NO)（mol/L）随时间（s）的变化，
2NO(g)+ C (s)CO 2(g)+ N2(g)
起始浓度 2 0 0
转化浓度 1.2 0.6 0.6
平衡浓度 0.8 0.6 0.6
故该反应的平衡常数K= = ，甲、丙容器中反应物起始量相同，丙容器达平衡的时间比甲容器达平衡的时间短，故丙容器的反应温度a ˃ 400℃；
（2）用NH3催化还原NO x消除氮氧化物的污染。

①在催化剂A的作用下，0～4 min的v(NH 3) ==0.5mol/（L min）；
②根据图像，ABC催化剂催化效果A>B>C，相同时间内生成的N2越多，反应速率越快，活化能越低，故该反应活化能E a(A)、E a(B)、E a(C)由大到小的顺序是E a(C) ˃E a(B) ˃E a(A)；。