如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是_____。由起始达到a点所需时间为5min，则H2的反应速率为:_______________mol/(L·min)。 （4）某兴趣小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时，正极是____________极（填“a”或 “b”）；
②该电池负极反应的离子方程式为____________________________________。
c(CH3OH)【答案】 (1). K=2 (2). 减小 (3). BC (4). 2700C (5).
c(H2)?c(CO)0.1mol/(L·min) (6). a (7). CH3OH-6e-+H2O = CO2↑+6H+ 【解析】 【分析】
（1）平衡常数等于生成物平衡浓度化学计量数幂之积比上反应物平衡浓度幂之积；根据正反应为放热反应判断；
（2）正逆反应速率相等；变量不在发生变化，证明达到了平衡；
（3）正反应为放热反应，温度越高，反应物转化率越低；根据CO的转化率计算CO的变 化量，根据CO的变化量计算氢气的变化量，在计算速率；
（4）根据燃料电池中正极为充入氧气一极，负极为燃料一极判断书写电极反应式。
c(CH3OH)【详解】（1）该反应的平衡常数表达式为：K=2，因为正反应为放热反应，因
c(H2)?c(CO)此升高温度，平衡会逆向移动，K值将减小；
c(CH3OH)答案：K=2 (2). 减小
c(H2)?c(CO)（2）根据反应中变化的量不在发生变化，证明反应达到了平衡分析；
A.因为体积一定，气体总质量一定，因此混合气体的密度始终保持不变，不可作为判断是否平衡的依据，故A错误；
B.反应未达到平衡时，甲醇的质量分数始终在变化，当不在发生变化时，说明反应达到了平衡，故B正确；
C. .反应未达到平衡时，CO的浓度始终在变化，当不在发生变化时，说明反应达到了平衡，故C正确；
D.正逆反应速率比不等于化学计量数之比，故D错误； 答案：BC
垐?（3）根据反应2H2(g)+CO(g) 噲?CH3OH(g);ΔH=-90.8kJ/mol，是放热反应，温度越高，转
化率越低，所以曲线Z对应的温度是270℃；
△c（CO）=1mol×50%/2=0.25mol/L，则△c（H2）=2△c（CO）=2×0.25mol/L=0.5mol/L； v（H2）=△c（H2）/△t=0.5mol/L/5min=0.1mol/(L·min) ; 答案：2700C 0.1mol/(L·min)
（4） ①该电池工作时，a极通入O2得电子，则正极是a极；
②该电池负极甲醇失电子生成二氧化碳，反应的离子方程式为CH3OH-6e-+H2O = CO2↑+6H+； 答案：a CH3OH-6e-+H2O = CO2↑+6H+
19.工业废气、汽车尾气排放出的NOx、SO2等，是形成雾霾的主要物质，其综合治理是当前重要的研究课题。
（1）已知：①CO燃烧热的△H1=－283.0kJ·mol-l，②N2(g)+O2(g)
2NO(g)
△H2=+180.5kJ·mol-1，汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)； △H=___。
（2）将0．20mol NO和0．10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生上述反应，反
应过程中部分物质的浓度变化如下图所示．
①该反应第一次达到平衡时的平衡常数为________。 ②第12min时改变的条件是________。
③在第24min时，若保持温度不变，再向容器中充入CO和N2各0．060mol，平衡将________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)．
(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术，一般采用氨气或尿素。 ①SNCR脱硝技术中：在催化剂作用下用NH3作还原剂还原NO，其主要反应为：
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)，△H<0。体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率，如图所示。当体系温度约为925℃时，SNCR脱硝效率最高，其可能的原因是________。
②SCR脱硝技术中则用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的化学方程式为____________。
【答案】 (1). -746.5kJ/mol (2). 0．35 L·mol－1 (3). 升温 (4). 逆向 (5). 低于925℃反应速率较慢，高于925℃ 会降低催化剂活性，且升高温度脱硝反应 逆向移动 (6). 4CO(NH2)2+6NO2【解析】 【分析】
（1）根据盖斯定律计算；
（2）根据浓度变化图像，反应物为NO、CO，生成物为N2、CO2，9min达到平衡时各物质的变化量分别为0.04mol/L、0.04mol/L、0.02mol/L、0.04mol/L，则方程式为2NO(g)+2CO(g) ?
4CO2+7N2+8H2O
N2 (g)+2CO2 (g)；
(3)根据图像、反应放热及催化剂角度进行解释。 【详解】（1）①CO燃烧热的方程式为CO(g)+②N2(g)+O2(g) 2NO(g)+2CO(g)
1 O2(g)= CO2(g) △H1=－283.0kJ·mol-l，2-1
2NO(g) △H2+180.5kJ·mol，根据盖斯定律，①?2-②可得
N2(g)+2CO2(g) ，△H=－283.0?2-180.5=-746.5kJ/mol；
（2①该反应9min达到平衡时，各物质的浓度分别为0.16mol/L、0.06mol/L、0.02mol/L、0.04mol/L，则平衡常数=0.042?0.02/（0.162?0.062）=0.35mol-1nL；
②第12min时，反应各量浓度未变化，且反应物的浓度增大，平衡逆向移动，则改变条件为升高温度；
③ 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
18min：0.18 0.08 0.01 0.02
222
K2=0.02?0.01/（0.18?0.08）=0.02，第24min时，若保持温度不变，则K2不变，向容器中
充入CO和N2各0．060mol，则Qc=0.022?0.07/（0.182?0.142）=0.04，Qc>K2，平衡逆向移动； (3) ①温度低于925℃时，反应速率减慢，脱硝效率降低，温度高于925℃时，催化剂的活性降低，且反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，脱硝率降低；
②用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2，生成物为氮气、二氧化碳和水，则方程式为4CO(NH2)2+6NO2
20.纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，在橡胶、玻璃、涂料等各个领域广泛的应用。工业由粗氧化锌(含少量FeO、CuO 等杂质) 制备活性氧化锌的工业流程如下:
4CO2+7N2+8H2O。
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+完全沉淀的pH分别是:3.2，8.1，6.7
（1）“酸浸”时用的硫酸溶液的密度为1．4g/mL，质量分数为70%，则该硫酸的物质的量浓度为____。
（2）焙烧前粉碎的目的是____________________________________________。
（3）滤液中加锌粉的目的是_____________________________________。 （4）物质A的主要成分_______________(填化学式)，检验A中阳离子的方法是_______________。
（5）滤液中加H2O2发生反应的离子方程式__________________________。
（6）6.82g碱式碳酸锌[aZn(OH)2·bZnCO3·cH2O]恰好溶解在40mL3mol/LHCl中，同时产生448mLCO2(标准状况下)，试推算碱式碳酸锌的化学式为___________________________。 【答案】 (1). 10mol·L (2). 增大接触面积，加快反应速率 (3). 除去滤液中含有的Cu离子 (4). (NH4)2SO4 (5). 取少量的A溶液于试管中，加入氢氧化钠并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有NH4+ (6). 2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+ (7). 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O 【解析】 【分析】 （1）根据c?2+
-1
1000?? 计算硫酸浓度； M（2）粉碎可以增大接触面积； （3） 滤液中含有杂质铜离子；
（4）根据元素守恒分析物质A的主要成分；
（5） “酸浸”后的滤液中含有Fe2+， H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+；
（6）根据反应方程式aZn(OH)2·bZnCO3·cH2O+(2a+2b)HCl=（a+b）ZnCl2+bCO2?+(2a+b+c)H2O，计算碱式碳酸锌的化学式。 【详解】（1） c?1000??1000?1.4g/mL?70%?10 mol·L-1 ； =
98g/molM（2）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率；
（3） 滤液中含有杂质铜离子，加锌粉可以除去滤液中含有的Cu2+离子；
（4）加入锌粉过滤后的滤液中含有硫酸锌，加入碳酸氢铵生成碱式碳酸锌，根据元素守恒，物质A的主要成分是(NH4)2SO4；取少量的A溶液于试管中，加入氢氧化钠并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有NH4+；
（5） “酸浸”后的滤液中加入H2O2，Fe2+被氧化为Fe3+，反应离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+；
（6）
2a?2bb99a?125b?18c198b?125b?18cb??a=2b，=?? b=c，所以碱式
0.120.026.826.820.02碳酸锌的化学式是2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O。
江西省吉安市第一中学2019 - 2020学年高二化学上学期第一次月考试题（含解析）
