Question

（7分）(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。

①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：

6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s)；△H = -235.8 kJ/mol;

己知：2 Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g)；△H = +62.2kJ/mol;

則反應(yīng) 2O3（g）= 3O2 （g） 的△H = kJ/mol；

②科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)

生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應(yīng)式為 。

（2）用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) 某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃) 條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

①在10 min～20 min的時(shí)間段內(nèi)，以CO2表示的反應(yīng)速率為 ；

②寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K= ；

③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填序號(hào)字母)；

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 B．2v正(NO)=v逆(N2)

C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變 D．混合氣體的密度保持不變

④30 min時(shí)改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是 ；

⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“不變”或“減小”)。

 

Answer 1

（7分）：（1）①-285kJ/mol；

②3O2+6H++6e-=3H2O2；

（2）：（1）①0.009/mol/（L.min）

②0.56；

③C、D

④減小CO2濃度

⑤ 不變。

【解析】

試題分析：（1）①①6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=-235.8kJ?mol-1，

②2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ?mol-1，根據(jù)蓋斯定律可知①×2+

②×3可得到，2O3（g）=3O2（g），則反應(yīng)熱△H=（-235.8kJ?mol-1）×2+（+62.2kJ?mol-1）

×3=-285kJ/mol。

②酸性條件下電解水的方法制得臭氧，臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3↑+6H+，陰極附近的氧氣得電子生成過氧化氫，其電極反應(yīng)式為3O2+6H++6e-=3H2O2；

（2）①在10 min～20 min的時(shí)間段內(nèi)，CO2的濃度增加0.09mol/L,所以以CO2表示的反應(yīng)速率為0.09mol/L/10min=0.009/mol/（L.min）；

②反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)NO、N2、CO2的平衡濃度分別是0.4mol/L、0.3mol/L、

0.3mol/L，所以平衡常數(shù)K=0.32mol/L/0.42mol/L=0.5625；

③A、該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)不變的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)不變不能判斷反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；B、平衡時(shí)有v正(NO)=2v逆(N2)，錯(cuò)誤；C、反應(yīng)開始時(shí)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)一直增大，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變，正確；D、該反應(yīng)有固體參與，所以氣體的質(zhì)量一直增大，容器體積不變，所以氣體的密度一直在變，當(dāng)達(dá)平衡時(shí)，氣體密度不再變化，正確，答案選CD；

④從表中數(shù)據(jù)可知，40min時(shí)NO的濃度減小，氮?dú)獾臐舛仍龃螅�二氧化碳的濃度減小，所以判斷平衡正向移動(dòng)，改變的條件是減小二氧化碳的濃度，使平衡正向移動(dòng)；

⑤該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，改變NO的濃度達(dá)到的平衡是等效平衡，所以NO的轉(zhuǎn)化率不變。

考點(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用，電化學(xué)原理的應(yīng)用，化學(xué)平衡理論的應(yīng)用