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當(dāng)前位置： 2020-2021學(xué)年福建省廈門一中高三（上）期中化學(xué)試卷> 試題詳情

霧霾由多種污染物形成，包含顆粒物（PM_2.5）、氮氧化物（NO_x）、CO、SO₂等。化學(xué)在解決霧霾污染問題中有著重要的作用。
（1）已知：①2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g） ΔH₁=-566.0kJ?mol^-1
②N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g） ΔH₂=+64kJ?mol^-1
反應(yīng)2NO₂（g）+4CO（g）═N₂（g）+4CO₂（g）在

低溫

（填“高溫”或“低溫”）條件下能自發(fā)進行。
（2）研究發(fā)現(xiàn)利用NH₃可除去硝酸工業(yè)尾氣中的NO。NH₃與NO的物質(zhì)的量之比分別為1：2、1：1.5、3：1時，NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖1所示。
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①曲線a中，NO的起始濃度為6×10^-4mg?m^-3，若從X點到Y(jié)點經(jīng)過20s,則該時間段內(nèi)NO的脫除速率為

6×10^-6

mg?m^-3?s^-1。
②曲線c對應(yīng)的NH₃與NO的物質(zhì)的量之比是

1：2

，其理由是

溫度相同時，NH₃與NO物質(zhì)的量的比值越小，NO的脫除率越小

。
（3）炭黑可以活化O₂（g），生成活化O（g）?？杀硎緸镺₂（g）?2O（g） ΔH。1個O₂（g）活化過程中的能量變化模擬計算結(jié)果如圖2所示。下列說法正確的是

ABD

。
A.水的加入不改變該反應(yīng)的焓變
B.水的加入改變了該反應(yīng)中間體的能量
C.有水狀態(tài)下該反應(yīng)的活化能為0.88eV
D.有水狀態(tài)更容易活化氧分子
（4）若反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）的正、逆反應(yīng)速率分別可表示為v_正=k_正c²（NO）?c²（CO）；v_逆=k_逆c（N₂）?c²（CO₂），k_正、k_逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，c為物質(zhì)的量濃度。一定溫度下，在體積為1L的恒容密閉容器中加入4molNO和4molCO發(fā)生上述反應(yīng)，測得CO和CO₂的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖3所示。
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①下列說法中可以證明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是

。
A.混合氣體的顏色不再改變
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均分子量不再改變
D.2v_正（N₂）=v_逆（CO₂）
②為探究該反應(yīng)中催化劑對脫氮率（ NO的轉(zhuǎn)化率）的影響。將等物質(zhì)的量NO和CO以一定的流速通過催化劑a,假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g） ΔH＜0。相同時間、不同溫度下測得使用催化劑a時脫氮率與溫度的關(guān)系如圖4中曲線Ⅰ所示。請分析脫氮率隨溫度升高先增加后減少的可能原因為

溫度的升高，催化劑的活性增大，反應(yīng)速率加快，所以脫氮率隨溫度升高而增加，當(dāng)溫度高于250℃左右，隨著溫度升高，催化劑的活性下降，反應(yīng)速率減慢，所以脫氮率隨溫度升高而減小

。

【考點】化學(xué)平衡的計算；反應(yīng)熱和焓變；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷．

【答案】低溫；6×10^-6；1：2；溫度相同時，NH₃與NO物質(zhì)的量的比值越小，NO的脫除率越??；ABD；CD；溫度的升高，催化劑的活性增大，反應(yīng)速率加快，所以脫氮率隨溫度升高而增加，當(dāng)溫度高于250℃左右，隨著溫度升高，催化劑的活性下降，反應(yīng)速率減慢，所以脫氮率隨溫度升高而減小

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：9引用：1難度：0.5

相似題

1．甲烷是重要的氣體燃料和化工原料，由CH₄制取合成氣（CO、H₂）的反應(yīng)原理為CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）ΔH＞0?；卮鹣铝袉栴}：
（1）①當(dāng)體系溫度等于TK時ΔH-TΔS=0，溫度大于T時ΔH-TΔS

（填“＞”“＜”或“=”）0。
②在一定溫度下，恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列狀態(tài)表示反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)的有

（填標(biāo)號）。
A．v_正（CH₄）=v_逆（H₂O）
B．氣體壓強不再變化
C．單位時間每消耗1molCH₄，同時產(chǎn)生3molH₂
D．CH₄與H₂的物質(zhì)的量之比為1：3
（2）在體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCH₄和1molH₂O（g），在不同條件下發(fā)生反應(yīng)CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），測得平衡時H₂O（g）的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K_c=

。
②若q點對應(yīng)的縱坐標(biāo)為30，此時甲烷的轉(zhuǎn)化率為

，該條件下平衡常數(shù)K_c=

（保留兩位有效數(shù)字）。
發(fā)布：2024/10/24 2:0:1組卷：3引用：1難度：0.5
解析
2．CH₃OH是一種綠色燃料，工業(yè)上制備CH₃OH發(fā)生如下反應(yīng)：
反應(yīng)1：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.5kJ/mol
反應(yīng)2：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ/mol
（1）n_起始（CO₂）：n_起始（H₂）=1：3的混合氣體發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2，恒壓分別為1MPa、3MPa、5MPa下反應(yīng)達到平衡時CO₂的轉(zhuǎn)化率（α）（曲線a、b、c）以及3MPa時生成CH₃OH、CO選擇性（S）的變化如圖1所示（選擇性為目標(biāo)產(chǎn)物在總產(chǎn)物中的比率）。

①隨著溫度升高，a、b、c三條曲線接近重合的原因是

。
②250℃時，反應(yīng)2的平衡常數(shù)K=

。
（2）恒壓下，n_起始（CO₂）：n_起始（H₂）=1：3的混合氣體以一定流速通入分子篩膜反應(yīng)器（如圖2所示），反應(yīng)相同時間，測得甲醇選擇性隨溫度的變化如圖3所示。

①隨溫度升高，平衡時CH₃OH選擇性降低的原因是

。
②溫度相同時，CH₃OH選擇性的實驗值高于平衡值，其原因可能是

。
③分子篩膜反應(yīng)器可提高CO₂轉(zhuǎn)化率的原因是

。
（3）某甲醇燃料電池的工作原理如圖4所示。負極的電極反應(yīng)式為

。
發(fā)布：2024/10/24 7:0:1組卷：13引用：1難度：0.4
解析
3．甲醇（CH₃OH）可以由碳的氧化物和氫氣合成，主要反應(yīng)包括：
a.CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）ΔH₁=-90.1kJ?mol^-1
b.CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-49.0kJ?mol^-1
c.CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）ΔH₃
（1）ΔH₃=

kJ?mol^-1
（2）反應(yīng)a的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用（*）標(biāo)注。

寫出相對能量為-1.3eV時，對應(yīng)物質(zhì)M的化學(xué)式

；該反應(yīng)歷程中決速步驟的能壘為

eV。
（3）在恒溫（T/℃）容積可變的密閉容器中按體積比1：3充入CO₂和H₂，若只發(fā)生反應(yīng)b,反應(yīng)達到平衡時，H₂體積分數(shù)x隨壓強p的變化如圖曲線a所示，則曲線

（填標(biāo)號）表示了CH₃OH的體積分數(shù)x隨壓強p的變化；點A、B均表示H₂體積分數(shù)，則A點處v（正）

B點處v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）在恒溫恒容（2L）的密閉容器中充入CO、CO₂各1mol和一定量的氫氣發(fā)生上述a、b、c三個反應(yīng)，10min達到平衡狀態(tài)，生成（0.3molCH₃OH和0.15molH₂O。
①若升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率

（填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。
②0～10min內(nèi)，平均每分鐘生成甲醇（CH₃OH）

mol/L；若c反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則平衡時c（H₂）=

（用含K的式子表達）。
發(fā)布：2024/10/24 5:0:2組卷：5引用：2難度：0.5
解析

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