（2014•吉林三模）碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾
（2014•吉林三模）碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容．（1）已知2.00g的C2H2完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99.6kJ热量，写出表示C2H2燃烧热的热化学方程式
C2H2（g）+[5/2]O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）△H=-1294.8 kJ/mol
C2H2（g）+[5/2]O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）△H=-1294.8 kJ/mol
．（2）利用上述反应设计燃料电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液），写出电池负极的电极反应式______．
（3）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）⇌N2（g）+CO2（g）．
某研究小组向一个容积不变的密闭真空容器（容器容积为3L，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，在恒温（T1℃）条件下反应，测得不同时间（t）时各物质的物质的量（n）如下：
| n/mol t/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 2.00 | 0 | 0 |
| 10 | 1.16 | 0.42 | 0.42 |
| 20 | 0.80 | 0.60 | 0.60 |
| 30 | 0.80 | 0.60 | 0.60 |
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为______（保留两位小数）．
③下列各项能判断该反应达到平衡状态的是______（填序号字母）．
A．容器内压强保持不变 B． 2v（NO）（正）=v（N2）（逆）
C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
④一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率______（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图所示．若在t0时分别改变一个条件，曲Ⅰ变成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ．
①当曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ时，改变的条件是______；
②当曲线Ⅰ变成曲线Ⅲ时，改变的条件及改变条件的变化量分别是______．
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解题思路：（1）燃烧热为1mol物质完全燃烧生成温度氧化物的热效应，故可计算1molC2H2完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出的热量，写出热化学方程式；
（2）原电池负极发生氧化反应，电解质溶液为氢氧化钾溶液，C2H2放电生成2CO32-，利用C元素化合价变化判断失去电子数，根据电荷守恒和质量守恒写出电极反应式；
（3）①计算10min～20min内，NO浓度的变化，得到v（NO）；
②20min后达到化学平衡状态，利用化学平衡常数表达式计算，化学平衡常数；
③利用化学平衡状态的特征判断；
④NO的起始浓度增大，体系压强增大，由于反应前后气体体积不变，化学平衡状态不变；
（4）①根据曲线中c（CO）变化所需时间进行判断；
②曲线Ⅰ变成曲线Ⅲ，CO浓度增大，由于反应前后气体体积不变，可以减小体积或者增大压强考虑，结合平衡状态时，CO的浓度之比，计算出体积减小或者压强增大的倍数．
（2）原电池负极发生氧化反应，电解质溶液为氢氧化钾溶液，C2H2放电生成2CO32-，利用C元素化合价变化判断失去电子数，根据电荷守恒和质量守恒写出电极反应式；
（3）①计算10min～20min内，NO浓度的变化，得到v（NO）；
②20min后达到化学平衡状态，利用化学平衡常数表达式计算，化学平衡常数；
③利用化学平衡状态的特征判断；
④NO的起始浓度增大，体系压强增大，由于反应前后气体体积不变，化学平衡状态不变；
（4）①根据曲线中c（CO）变化所需时间进行判断；
②曲线Ⅰ变成曲线Ⅲ，CO浓度增大，由于反应前后气体体积不变，可以减小体积或者增大压强考虑，结合平衡状态时，CO的浓度之比，计算出体积减小或者压强增大的倍数．
（1）2.00g的C2H2的物质的量为[2g/26g/mol]=0.077mol，释放热量99.6kJ，则C2H2的燃烧热为
[99.6kJ/0.077mol]=1294.8 kJ/mol，可写出热化学方程式：C2H2（g）+[5/2]O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）△H=-1294.8 kJ/mol，
故答案为：C2H2（g）+[5/2]O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）△H=-1294.8 kJ/mol；
（2）原电池负极发生氧化反应，电解质溶液为氢氧化钾溶液，C2H2放电生成2CO32-，C元素化合价升高了5，即1molC2H2失去10mole-，电极反应式为：C2H2-10e-+14OH-=2CO32-+8H2O，故答案为：C2H2-10e-+14OH-=2CO32-+8H2O；
（3）①10min～20min内，NO浓度的变化为[1.16mol−0.80mol/3L]=0.12mol/L，v（NO）=[0.12mol/L/20mim−10min]=0.012mol/（L•min），故答案为：0.012mol/（L•min）；
②20min后达到化学平衡状态，由于C为固体，化学平衡常数表达式为
c(N2)•c(CO2)
c2(NO)=
0.60mol
3L•
0.60mol
3L
(
0.80mol
3L)2=0.56，故答案为：0.56；
③A．反应前后气体体积不变，是否达到平衡状态，压强都不发生变化，故A错误；
B．2v（NO）（正）=v（N2）（逆），速率之比等于计量数之比可知，v（N2）（逆）=[1/2]v（NO）（逆），即v（NO）（正）=[1/4]v（NO）（逆），未达到平衡状态，故B错误；
C．容器内CO2的体积分数不变，则各物质浓度不再发生变化，达到化学平衡状态，故C正确；
D．ρ＝
m
n，气体物质的量不变，由于C为固体，则气体总质量m，随着反应进行会发生变化，即密度也会发生变化，当密度不变时，达到化学平衡状态，故D正确；
故选：CD；
④NO的起始浓度增大，体系压强增大，由于反应前后气体体积不变，化学平衡状态不变，则NO的转化率也不变，故答案为：不变；
（4）①曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ时，CO平衡浓度不变，达到平衡所需时间减小，加快了反应速率，可以是加入催化剂，故答案为：加入催化剂；
②曲线Ⅰ变成曲线Ⅲ，CO浓度增大，由于反应前后气体体积不变，减小体积或者增大压强都可以达到目的；曲线Ⅰ达平衡时c（CO）=3.0mol•L-1，曲线Ⅲ达平衡时c（CO）=4.5mol•L-1，浓度增大为原来的[4.5/3]=1.5倍，则压强增大为原来的1.5倍，故答案为：增大压强，压强变为原来的1.5．
点评：
本题考点： 物质的量或浓度随时间的变化曲线；化学平衡建立的过程；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断．
考点点评： 本题较为综合，考查了热化学方程式的书写、化学平衡常数、化学平衡状态的判断已经化学平衡移动，难度中等，其中（4）为图象题，具有一定难度．
1年前
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