當前位置： 2022-2023學年黑龍江省牡丹江二中高二（上）期中化學試卷> 試題詳情

CO₂既是溫室氣體，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我國能源領域的一個重要戰(zhàn)略方向。
（1）用活性炭還原法可以處理汽車尾氣中的氮氧化物，某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）ΔH，在T₁℃時，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度/（mol/L）
時間/min 0 10 20 30 40

NO 2.0 1.16 0.40 0.40 0.6

N₂ 0 0.42 0.80 0.80 1.2

CO₂ 0 0.42 0.80 0.80 1.2

①據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T₁℃時，該反應在0～10min內(nèi)的平均反應速率v（N₂）=
0.042
0.042
mol/（L?min）；計算該反應的平衡常數(shù)K=
4.0
4.0
。
②若30min后只改變某一條件，據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是
BC
BC
（填字母編號）。
A．加入合適的催化劑
B．適當縮小容器的體積
C．通入一定量的NO
D．加入一定量的活性炭
③若30min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為2：3：3，則達到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率
降低
降低
（填“升高”或“降低”），ΔH
＜
＜
0（填“＞”或“＜”）。
（2）工業(yè)上用CO₂和H₂反應合成二甲醚。已知：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.1kJ?mol^-1
2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）ΔH₂=-24.5kJ?mol^-1
寫出CO₂（g）和H₂（g）轉(zhuǎn)化為CH₃OCH₃（g）和H₂O（g）的熱化學方程式
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH₁=-122.7kJ?mol^-1
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH₁=-122.7kJ?mol^-1
。
（3）常溫下，用NaOH溶液作CO₂捕捉劑不僅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工產(chǎn)品Na₂CO₃。
①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，則溶液中c（
CO
2
-
3
）：c（
HCO
-
3
）=
1：2或0.5
1：2或0.5
。[常溫下K₁（H₂CO₃）=4.4×10^-7、K₂（H₂CO₃）=5×10^-11]。
②欲用2LNa₂CO₃溶液將4.66gBaSO₄（233g/mol）固體全部都轉(zhuǎn)化為BaCO₃，則所用的Na₂CO₃溶液的物質(zhì)的量濃度至少為
0.11mol/L
0.11mol/L
。[已知：常溫下K_sp（BaSO₄）=1×10^-11，K_sp（BaCO₃）=1×10^-10]。（忽略溶液體積的變化）

【考點】化學平衡的計算；熱化學方程式；沉淀溶解平衡．

【答案】0.042；4.0；BC；降低；＜；2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH₁=-122.7kJ?mol^-1；1：2或0.5；0.11mol/L

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/9/8 2:0:8組卷：7引用：2難度：0.5

相似題

1．環(huán)保是當今社會最重要的課題，故研究NO_x、SO₂等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
（1）含氮化合物在生產(chǎn)、生命活動中有重要的作用。回答下列問題：
已知4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-akJ/mol
4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-bkJ/mol
H₂O（1）═H₂O（g）△H₃=+ckJ/mol
寫出在298K時，氨氣燃燒生成N₂的熱化學方程式

。
（2）燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO₃（s）+2SO₂（g）+O₂（g）═2CaSO₄（s）+2CO₂（g）△H=-681.8kJ?mol^-1對煤進行脫硫處理來減少SO₂的排放。對于該反應，在T℃時，借助傳感器測得反應在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下表：

時間/min
濃度/（mol?L^-1） 0 10 20 30 40 50

O₂ 1.00 0.79 0.60 0.60 0.64 0.64

CO₂ 0 0.42 0.80 0.80 0.88 0.88

①10～20min內(nèi)，平均反應速率v（CO₂）=

mol?L^-1?min^-1；當降低溫度，該反應的平衡常數(shù)K

。（填“增大”、“減小”或“不變”）
②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的條件可能是

。（填字母）
A．通入一定量的CO₂
B．加入一定量的粉狀碳酸鈣
C．適當縮小容器的體積
D．加入合適的催化劑
（3）NO_x的排放主要來自于汽車尾氣，有人利用反應C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H=-34.0kJ?mol^-1，用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體，保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。由圖可知，1050K后反應中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小，其原因為

；在1100K時，N₂的體積分數(shù)為

。
（4）用碘水可吸收SO₂，其中I₂可進行反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）△H＜0達平衡后，降低溫度，平衡可能逆向移動，可能的原因是

。
（5）為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染，需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.8kJ?mol^-1，生成無毒的N₂和CO₂。實驗測得，v_正=k_正?c²（NO）?c²（CO），v_逆=k_逆?c（N₂）?c²（CO₂）（k_正、k_逆為速率常數(shù)，只與溫度有關）。
①達到平衡后，僅升高溫度，k_正增大的倍數(shù)

（填“＞”、“＜”或“=”）k_逆增大的倍數(shù)。
②若在1L的密閉容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定溫度下達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為40%，則
k
正
k
逆
=

。（算出具體數(shù)值，保留2位有效數(shù)字）

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：16引用：1難度：0.5

解析

2．木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，均屬混合物。沒有固定的幾何外形，所以稱為無定形碳，在工業(yè)上有著重要用途。回答下列問題：

（1）木炭與硫黃、火硝（硝酸鉀）按一定比例混合即為黑火藥。黑火藥爆炸時生成硫化鉀、氮氣和二氧化碳。黑火藥爆炸的化學方程式為

。若有15g木炭參加反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

。
（2）工業(yè)上的炭黑是由烴類裂解而制得的高度分散性的黑色粉末狀物質(zhì)。
①已知幾個反應的熱化學方程式：
C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（1）△H₂=-571.6kJ?mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（1）△H₃=-890.3kJ?mol^-1
則由天然氣生產(chǎn)炭黑的熱化學方程式為

。
②如圖1是溫度對天然氣生產(chǎn)炭黑轉(zhuǎn)化率的影響，下列有關說法正確的是

。
A．甲烷裂解屬于吸熱反應
B．增大體系壓強，能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
C．在反應體系中加催化劑，反應速率增大
D．升高溫度，該反應的平衡常數(shù)減小
（3）活性炭可以用來凈化氣體和液體。
①用活性炭還原氮氧化物，可防止空氣污染。向1L密閉容器加入一定量的活性炭和NO，某溫度下發(fā)生反應C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g），測得不同時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表：

物質(zhì)的量/mol
時間/min NO N₂ CO₂

0 0.200 0 0

10 0.116 0.042 0.042

20 0.080 0.060 0.060

30 0.080 0.060 0.060

此溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=

（保留兩位小數(shù)）。10～20min內(nèi)，NO的平均反應速率為

；若30min后升高溫度，達到新平衡時，容器中c（NO）：c（N₂）：c（CO₂）=2：1：1，則該反應的△H

0（填“＞”、“＜”或“=”）。
②活性炭和鐵屑混合可用于處理水中污染物。在相同條件下，測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分數(shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu²⁺和Pb²⁺的去除率，結(jié)果如圖2所示。當混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時，也能去除水中少量的Cu²⁺和Pb²⁺，其原因是

；當混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時，隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加，Cu²⁺和Pb²⁺的去除率不升反降，其主要原因是

。

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.6

解析

3．鉛具有優(yōu)秀的機械加工性能，可以制備各種性能優(yōu)良的合金。廣泛用于電池制造、機械、船舶工業(yè)、以及放射性防護等領域。
（1）鉛的主要礦藏形式是方鉛礦（PbS）利用其冶煉鉛的反應過程如下：
2PbS（s）+3O₂（g）═2PbO（s）+2SO₂（g）△H=akJ?mol^-1
PbS（s）+2O₂（g）═PbSO₄（s）△H=bkJ?mol^-1
PbS（s）+2PbO（s）═3Pb（s）+SO₂（g）△H=ckJ?mol^-1
則利用方鉛礦和鉛礬礦（主要成分為 PbSO₄）冶煉鉛并生產(chǎn)一種可能造成酸雨的氣體的熱化學方程式為

。
（2）鉛也可以采用熱還原法冶煉：PbO（s）+CO（g ）?Pb（s）+CO₂（g）△H=d kJ?mol^-1，已知該反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如表：

溫度/℃ 300 727 1227

K 10^6.2 631 17.4

①d

0（填＞、＜或=）
②已知某溫度下 K=10，向密閉容器中加入足量的 Pb 和一定量的 CO₂ 平衡時，混合氣體中 CO 的體積分數(shù)為

。
（3）新型液流式鉛蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì)，電池總反應：
Pb+PbO₂+4H⁺
放電
充電
2Pb²⁺+2H₂O
下列關于該電池的說法正確的是

。
a.充放電時，溶液中 Pb²⁺濃度保持不變
b.放電時，溶液中 H⁺向 PbO₂極區(qū)移動
c.放電時的負極反應式為：Pb-2e^-═Pb²⁺
d.充電時的陽極反應式為：Pb²⁺+4OH^--2e^-═PbO+2H₂O
（4）河流、湖泊中的鉛污染日益被人們重視。已知常溫下 Pb 元素在水中的各種存在形式物質(zhì)的量分數(shù) α 和溶液 pH 的關系如圖所示：

向醋酸鉛溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液至 pH=13時的主要離子反應方程式是

，其平衡常數(shù)數(shù)值為

。
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：29引用：1難度：0.2
解析

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濃度/（mol/L）時間/min	0	10	20	30	40
NO	2.0	1.16	0.40	0.40	0.6
N₂	0	0.42	0.80	0.80	1.2
CO₂	0	0.42	0.80	0.80	1.2

時間/min 濃度/（mol?L^-1）	0	10	20	30	40	50
O₂	1.00	0.79	0.60	0.60	0.64	0.64
CO₂	0	0.42	0.80	0.80	0.88	0.88

物質(zhì)的量/mol 時間/min	NO	N₂	CO₂
0	0.200	0	0
10	0.116	0.042	0.042
20	0.080	0.060	0.060
30	0.080	0.060	0.060

溫度/℃	300	727	1227
K	10^6.2	631	17.4