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高中化学

含氮化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：

（1）汽车尾气中的NO与CO能否通过反应NO(g)+CO(g) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)进行净化，可以通过热力学计算进行理论分析。已知在标准压力下，由最稳定的单质合成标准压力下单位物质的量物质的反应焓变，叫做该物质的标准摩尔生成焓，用符号△_fH $\text{[math]}$ 表示；在标准状况下。1摩尔纯物质的规定熵，叫做标准摩尔熵，用符号S $\text{[math]}$ 表示。相关数据如表：

	NO	CO	N₂	CO₂
△_fH $\text{[math]}$ /kJ·mol^-1	91.0	-110.5	0	-393.5
S $\text{[math]}$ /J·mol^-1·K^-1	210.8	198.0	190.0	213.8

①已知当ΔH-T·ΔS<0 [T为热力学温度，T(K)=273.15+t(℃)]时，反应能自发进行。则上述尾气净化反应能够自发进行的温度范围是(忽略温度变化对各物质的焓H、熵S的影响)。

②常压下，将体积比1：1混合的NO和CO以一定流速通过两种不同催化剂(Cat.1和Cat.2)进行反应，测量流出气体中NO含量，得出尾气脱氮率α(NO)随反应温度变化的曲线，如图所示。下列说法不正确的是。

A．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

B．使用Cat.1时，NO的转化率随温度升高而不断增大

C．相同条件下该反应在使用Cat.2时的反应热小于使用Cat.1时的反应热

D.700℃为Cat.2的最佳活性温度，温度升高，催化剂可能失活

（2）一定温度下，恒容密闭容器中，充入3.0molN₂和3.0molH₂ ，发生反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，下列情况不能说明反应已经达到平衡状态的是____。

A . 3v_正(N₂)=v_逆(H₂) B . 一段时间内，体系压强保持不变 C . 一段时间内，N₂的物质的量分数保持不变 D . 一段时间内，容器内气体分子平均摩尔质量保持不变
（3）恒压密闭容器中，发生反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H=-92kJ·mol^-1 ，保持其他条件不变，只改变某一条件，得到在不同温度T时达到平衡状态的NH₃体积分数φ(NH₃)随反应物投料比 $\text{[math]}$ 变化曲线。

①T₁(填“>”“<”或“=”)T₂。

②由曲线可知：恒温恒压条件下，当投料比 $\text{[math]}$ 等于化学计量数之比时，φ(NH₃)有最大值。请在图中画出T₁温度下，恒容密闭容器中，平衡时NH₃体积分数φ(NH₃)随反应物投料比 $\text{[math]}$ 变化曲线。
（4）标准状况下，测得NO₂、N₂O₄混合气体的密度为3.57g·L^-1。则反应2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g)的平衡常数K_p=。[列出表达式或计算结果，体系压强取100kPa或用p表示。对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作K_p ， p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]

在反应原理部分，我们经常以H₂和I₂的反应为例来研究化学反应速率和平衡。

（1）在2L的容器中充入H₂、I₂各1mol，对于反应：H₂(g)+I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)，在323K和343K时H₂的转化率随时间变化的结果如图所示。

①323K时反应的平衡转化率 $\text{[math]}$ =%。平衡常数K=(保留2位小数)。

②在343K时，要提高I₂转化率，可采取的措施是 ( 答出两条)；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有 ( 答出两条)。

③比较a、b处反应速率大小：v(a)v(b)(填 “大于”“小于”或“等于”)。反应速率v_正=k_正x(H₂)x(I₂)，v_逆=k_逆x²(HI)，k_正、 k_逆分别为正、逆反应速率常数[k_逆(323)=5，k_逆(343)=7]，x为物质的量分数，计算b处v_正=mol/(L ∙ min)(保留1位小数)。
（2）对于反应：H₂(g)+I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)提出如下反应历程
第一步：I₂ $\text{[math]}$ I+I(快速平衡)

第二步：H₂+2I→2HI (慢反应)

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 ( 填字母序号)。

a.v(第一步的逆反应)＜v(第二步的逆反应)

b.反应的中间产物只有Ｉ

c.第二步反应活化能较低

d.第二步中H₂与I的碰撞仅部分有效
（3）已知反应2HI(g) $\text{[math]}$ H₂(g)+I₂(g)的能量变化如图所示，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。

某无色溶液里，只含有下列八种离子中的某几种：Mg²⁺、Na⁺、H⁺、Ag⁺、Cl^﹣、 $\text{[math]}$ ．已知该溶液能跟金属铝反应，且放出的气体只有氢气，试回答：

（1）若溶液跟Al反应后有[Al（OH）₄]^﹣生成，则原溶液一定含有大量的离子，还可能含有大量的离子．
（2）若溶液跟Al反应后有Al³⁺生成，则原溶液中一定不含有大量离子．

元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H₂剧烈化合并发生爆炸．则下列判断正确的是（　　）

A . 非金属性：Z＜T＜X B . R与Q的电子数相差26 C . 气态氢化物稳定性：R＜T＜Q D . 最高价氧化物的水化物的酸性：T＜Q

下列反应的离子方程式错误的是（）

A . 苯酚与少量碳酸钠溶液的反应：

+CO₃^2-→

+HCO₃^- B . 淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：4I^－＋O₂＋2H₂O＝2I₂＋4OH^－ C . 电解熔融氯化镁制镁：Mg²⁺+2Cl^- $\text{[math]}$ Mg+Cl₂↑ D . 铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO₃₍_浓₎＝Cu²⁺＋2NO₃^－＋2NO₂↑＋2H₂O

设N_A为阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是（）

A . 1mol苯酚中“C═C”的个数为3 N_A B . 常温常压下，22.4L丙烷所含有的共价键数目为10N_A C . 标准状况下，1L戊烷充分燃烧后生成的气态产物的分子数为 $\text{[math]}$ N_A D . 2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2N_A

将铜和镁组成的2.24g混合物投入适量某浓度的硝酸中完全反应，还原产物中有NO₂、NO、N₂O三种气体，且体积均为0.224L（标准状况），然后向反应后的溶液中，加入足量的NaOH溶液，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，质量为（）

A . 3.12g B . 4.28g C . 4.68g D . 5.08g

某新型可充电电池构造如图所示，工作时(需先引发Fe 和KClO₃的反应，从而使 LiCl-KCl共晶盐熔化)，某电极(记为X )的反应式之一为：xLi⁺+ xe^-+LiV₃O₈=Li_i+xV₃O₈。下列说法正确的是（）

A . 放电时，正极的电极反应式为: Li – e^-= Li⁺ B . 放电时，总反应式为：xLi + LiV₃O₈ = Li_i+xV₃O₈ C . 充电时，X电极与外接电源负极相连 D . 充电时，X电极的质量增加

下列叙述正确的是（N_A表示阿伏加德罗常数）（）

A . 0.1 mol•L^﹣¹NH₄A溶液显中性，说明HA为弱电解质 B . 1 mol FeI₂与足量氯气反应时转移的电子数为2N_A C . Na、Al、Fe三种单质在一定条件下都能与水反应生成H₂和相应的碱 D . 水电离出的c（OH^﹣）=1×10^﹣¹³mol•L^﹣¹的溶液中，可能大量存在：Na⁺、K⁺、Cl^﹣、HCO $\text{[math]}$

下图是一种形状酷似一条小狗的有机物，化学家Tim Rickard将其取名为

“doggycene”，有关doggycene的说法正确的是（）

A . 该分子中所有碳原子可能处于同一平面 B . doggycene的分子式为：C₂₆H₃₀ C . 1mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO₂和水的物质的量之比为1：1 D . 该物质常温为气态.

烟气中通常含有高浓度NO_x和CO等有害物质，在排放前必须进行脱硝处理。

（1）利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知：
反应1： $\text{[math]}$ ； △H₁=akJ∙mol^-1

反应2： $\text{[math]}$ ； △H₂=bkJ∙mol^-1

反应3： $\text{[math]}$ ；△H₃=ckJ∙mol^-1

反应4： $\text{[math]}$ ；△H₄

下列说法正确的是_______。

A . △H₄为 $\text{[math]}$ B . 反应1和反应2均为放热反应 C . 反应4的 $\text{[math]}$ 等于零 D . 若反应3可设计成有效的原电池，则c＜0
（2） $\text{[math]}$ 在催化剂 $\text{[math]}$ 的表面上，分解产生 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 再与烟气中的 $\text{[math]}$ 发生反应，硝酸是产物之一。
①写出 $\text{[math]}$ 氧化 $\text{[math]}$ 的化学反应方程式。

②当 $\text{[math]}$ 浓度一定时， $\text{[math]}$ 的脱除效率与温度的关系如图所示。升温至80℃以上，大量汽化的 $\text{[math]}$ 能使 $\text{[math]}$ 的脱除效率显著提高的原因是，温度高于180℃， $\text{[math]}$ 的脱除效率降低的原因是。
（3）一定温度下，在恒容密闭容器中加入 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 发生反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 物质的量浓度随时间变化如图所示，测得平衡时体系压强为p， $\text{[math]}$ 为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，则平衡常数 $\text{[math]}$ =(用含字母p的最简式表示)。
（4）已知 $\text{[math]}$ 正反应速率满足： $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 为速率常数，只与温度有关)。
某温度下，该反应在 $\text{[math]}$ 时刻建立平衡，在 $\text{[math]}$ 时刻将容器迅速压缩到原容积的 $\text{[math]}$ ，在其它条件不变的情况下， $\text{[math]}$ 时刻达到新的平衡状态。请在图中补充画出 $\text{[math]}$ 时段正反应速率的变化曲线( $\text{[math]}$ 以后已画)。