2.根據(jù)方程式比例，可知消耗HNO₃的物質(zhì)的量為：n(HNO₃)0.1/22=1/220mol

1.70至90S，CO₂生成的質(zhì)量為：m(CO₂)0.95-0.85=0.1g

31．(11分)(08年廣東化學·20)

某探究小組用HNO₃與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應速率的因素。所用HNO₃濃度為1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為298 K、308 K，每次實驗HNO₃的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。

(1)請完成以下實驗設計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號：

(2)實驗①中CO₂質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見下圖：

依據(jù)反應方程式CaCO₃+HNO₃=Ca(NO₃)₂+CO₂↑+H₂O，計算實驗①在70-90 s范圍內(nèi)HNO₃的平均反應速率(忽略溶液體積變化，寫出計算過程)。

(3)請在答題卡的框圖中，畫出實驗②、③和④中CO₂質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的預期結(jié)果示意圖。

答案：(1)

(2)

70至90s內(nèi)，CO₂生成的質(zhì)量為：m(CO₂)=0.95 g-0.84 g=0.11g，其物質(zhì)的量為n(CO₂)=0.11g÷44g·mol^－1=0.0025mol，

根據(jù)方程式比例，可知消耗HNO₃的物質(zhì)的量為：n(HNO₃)=0.0025mol×2==0.005mol，

溶液體積為25mL=0.025L，所以HNO₃減少的濃度△c(HNO₃)==0.2mol·L^－1，

所以HNO₃在70-90S范圍內(nèi)的平均反應速率為v(HNO₃)===0.01mol·L^-1·s^-1。

(3)

解析：

(1)

(2)

30．(14分)(08年寧夏理綜·25)

　 已知可逆反應：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)，△H＞0

請回答下列問題：

　 (1)在某溫度下，反應物的起始濃度分別為：c(M)= 1 mol·L^-1，c(N)=2.4 mol·L^-1，達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時N的轉(zhuǎn)化率為　　　　　 ��；

　 (2)若反應溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率　　　 　(填“增大”“減小”或“不變”；)

　 (3)若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為：c(M)= 1 mol·L^-1,

c(N)=2.4 mol·L^-1;達到平衡后，c(P)=2 mol·L^-1,a=　　　　 　;

　 (4)若反應溫度不變，反應物的起始濃度為：c(M)= 1 mol·L^-1，達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為　　　　　　　 　。

答案：(14分)

(1)25%　 (2)增大　　 (3)6　　 (4)41%

解析：(1)M轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.6mol·L^-1，則N反應的量也是0.6mol·L^-1，所以N的轉(zhuǎn)化率為：×100%＝25%。

　　　　 (2)由于該反應的正反應為吸熱反應，所以升高溫度，化學平衡正向移動，M的轉(zhuǎn)化率增大。

　　　　 (3)　　　 M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

　　　　　　 起始：1　　 2.4　　　 0　　 0

　　　 平衡：0.4　　 1.8　　　 0.6　 0.6

起始：4　　　 a　　　 0　　 0

　　　　　　 平衡：2　　 a－2　　　 2　　 2

＝ ，a＝6mol·L^-1。

　　　　 (4) ＝ ，x＝0.41b，M的轉(zhuǎn)化率為41%。

9.8×10⁹g　　　　 x　　　　　　 y

則，解得x=8.0×10³t　 y=9.83×10⁹kJ。

29．(07年寧夏理綜·31A)化學選考題(15分)

A．[化學-選修化學與技術(shù)]

　 工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應將SO₂ 轉(zhuǎn)化為SO₃是一個關(guān)鍵步驟。壓強及溫度對SO₂轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為：SO₂ 7%　 O₂11%　 N₂ 82%)；

	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

(1) 已各SO₂的氧化是放熱反應，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？

　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(2)在大400~500℃時，SO₂的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(3)選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO₂的轉(zhuǎn)化率？　　 (填“是”或“否”)，是否可以增大該反應所放出的熱量？　　 (填“是”或“否”)；

(4)為提高SO₃吸收率，實際生產(chǎn)中用　　　 吸收SO₃；

(5)已知：2SO₂(g)+O₂(g)＝2SO₃(g)；△H＝－196.9kJ·mol^－1，計算每生產(chǎn)1萬噸98%硫酸所需要的SO₃質(zhì)量和由SO₂生產(chǎn)這些SO₃所放出的熱量。

　 答案：(1)壓強一定時，溫度升高時，SO₂轉(zhuǎn)化率下降,說明升溫有利逆反應的進行，所以正反應為放熱反應。(2)增大壓強對提高SO₂轉(zhuǎn)化率無顯著影響，反而會增加成本。(3)否　 否　 (4)濃硫酸 (5)8.0×10³t　 9.83×10⁹kJ

解析：(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以看出，在相同壓強下(如在0.1MPa下)升高溫度(如由400℃升高到500℃)時SO₂的轉(zhuǎn)化率降低(由99.2%降低為93.5%)，即升高溫度時此化學平衡向逆反應方向移動，而升高溫度化學平衡應該向吸熱反應方向移動，所以此反應的正反應為放熱反應。

(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以得知：在0.1MPa(即常壓1atm下)SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如在400℃時已達99.2%，若增大壓強到10MPa(即100atm)，壓強增大了100倍但是SO₂的轉(zhuǎn)化率值增大為99.9%，只增大了0.7%變化不大。而壓強增大100倍，需要對設備的材料、動力、能源等都作相應的提高，既要增大成本投入。

(3)使用催化劑只能改變化學反應的速率，改變反應到達平衡的時間，不能使化學平衡發(fā)生移動，即對SO₂的轉(zhuǎn)化率不產(chǎn)生影響；而在一定條件下，化學反應放出的熱量與參加反應的反應物的量成正比，因SO₂的轉(zhuǎn)化率不變，所以反應放出的熱量也不會增大。

(4)在生產(chǎn)實際中是采用98.3%的濃硫酸作吸收劑來吸收SO₃的。因為若用水進行吸收會形成酸霧，將影響SO₃的吸收速率和效率。

　　 (5)1萬噸98%的硫酸含H₂SO₄的質(zhì)量：9.8×10⁹g。　　 設需要SO₃的質(zhì)量為x，該反應產(chǎn)生的熱量為y。

　　 H₂SO₄ -　 SO₃-　 放出的熱量

　98g　　　　 80g　　　　 196.9kJ

28．(07年寧夏理綜·27)(14分)

氮化硅(Si₃N₄)是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得：

　 SiO₂ + 　　C+　 N₂　 Si₃N₄ + 　　CO

　　 (1)配平上述反應的化學方程式(將化學計量數(shù)填在方框內(nèi))；

(2)該反應的氧化劑是　　　　　 ，其還原產(chǎn)物是　　　　　 ；

(3)該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝　　　　　　　　 ；

(4)若知上述反應為放熱反應，則其反應熱△H　　 零(填“大于”、“小于”或“等于”)；升高溫度，其平衡常數(shù)值　　　 (填“增大”、“減小”或“不變”)；

(5)若使壓強增大，則上述平衡向　　　 反應方向移動(填“正”或“逆”)；

(6)若已知CO生成速率為v(CO)＝18mol·L^-1·min^-1，

　　 則N₂消耗速速率為v(N₂)＝　　 　　mol·L^-1·min^-1。

　　 答案：(1)3　 6　 2　 1　 6　 (2)N₂　 Si₃N₄　 (3)(或)

(4)小于　 減小　 (5)逆　 (6)6

解析：(1)利用觀察法配平或利用氧化還原反應中的電子守恒來配平。配平后的化學方程式為3SiO₂ +6C+2N₂Si₃N₄ + 6CO。

(2)分析各物質(zhì)的化合價變化情況：C元素由0價升高為+2價，在反應中作還原劑被氧化；N元素的化合價由0價降低為-3價，在反應中作氧化劑被還原。因此，此反應的氧化劑為N₂，還原產(chǎn)物為Si₃N₄。

(3)因SiO₂、C、Si₃N₄均為固體，只有N₂和CO為氣體，存在平衡濃度(或平衡分壓)，因此根據(jù)化學平衡常數(shù)的表達式可以得出此反應的平衡常數(shù)表達式為或。

(4)放熱反應的焓變△H＜0，升高溫度，此平衡向左移動，使[CO]減小、[N₂]增大，因此平衡常數(shù)K值減小。

(5)由于此反應的正反應為氣體體積增大的反應，因此增大壓強，此平衡將向逆反應方向移動。

(6)根據(jù)同一反應在同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應速率之比等于各物質(zhì)在化學方程式中對應的計量數(shù)之比。則有，所以v(N₂)=v(CO)=×18mol·L^-1·min^-1=6mol·L^-1·min^-1。

27．(07年山東理綜·28)(11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學當前的重要研究內(nèi)容之一。

(1)硫酸生產(chǎn)中，SO₂催化氧化生成SO₃：

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)

某溫度下，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：

①將2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L密閉容器中，反應達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反應的平衡常數(shù)等于_____。

②平衡狀態(tài)由A變到B時．平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(2)用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　　 △H＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　　 △H＝－1160 kJ·mol^－1

若用標準狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示)，放出的熱量為______kJ。

(3)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe₂O_x 3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni＝由鐵酸鹽(MFe₂O₄)經(jīng)高溫還原而得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去。轉(zhuǎn)化流程如圖所示：

請寫出MFe₂O_x分解SO₂的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　 (不必配平)。

　 答案：(1)①800L·mol^－1　 ②＝ (2)1.60N_A(或1.6N_A)　 173.4 (3)MFe₂O_x+SO₂→MFe₂O₄+S

　 解析：(1)據(jù)題意當容器中總壓強為0.10MPa時，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為0.80，據(jù)此可計算得出平衡時c(SO₂)=0.040mol·L^－1；c(O₂)=0.020mol·L^－1；c(SO₃)=0.16mol·L^－1。根據(jù)平衡常數(shù)的計算式：K==800L·mol^－1；只要溫度不變，平衡常數(shù)就不改變，在此變化過程中，只有壓強的改變，溫度未發(fā)生變化，故K(A)=K(B)。

　 (2)用標準狀況下4.48LCH₄還原NO₂ 至N₂，4.48LCH₄的物質(zhì)的量為0.20mol，在此過程中CH₄中碳元素的化合價有-4價升高到+4價，轉(zhuǎn)化為CO₂，失去電子的總物質(zhì)的量為0.20mol×8= 1.60mol，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.60N_A。由題目給知的熱化學方程式，根據(jù)蓋斯定律可以得出CH₄還原NO₂至N₂的熱化學方程式為：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　　 △H＝－867 kJ·mol^－1，則0.2molCH₄反應放出的熱量為867 kJ·mol^－1×0.2mol=173.4kJ。

　 (3)此題中反應物已知為MFe₂O_X和SO₂，反應后生成MFe₂O₄，由MFe₂O_X轉(zhuǎn)化為MFe₂O₄，氧原子數(shù)增加，故SO₂失去氧原子轉(zhuǎn)化為S，反應式為：MFe₂O_X+SO₂=MFe₂O₄+S。

26．(9分)(2007海南·17)下表是稀硫酸與某金屬反應的實驗數(shù)據(jù)：

分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題：

(1)實驗4和5表明，　　　　　　　　　 　對反應速率有影響，　　　　　　　　　 　反應速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有　　　　　　　　　 　(填實驗序號)；

(2)僅表明反應物濃度對反應速率產(chǎn)生影響的實驗有　　　　　　　　　 　(填實驗序號)；

(3)本實驗中影響反應速率的其他因素還有　　　　　 　，其實驗序號是　　　　　　　　　 　。

(4)實驗中的所有反應，反應前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近，推測其原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

答案：(1)固體反應物的表面積　　 表面積越大　　 1和2

(2)3和4(3)開始反應溫度　　 6和7

(4)一定量的金屬跟足量的硫酸反應放出的熱量相同

考點：本題考查了通過處理實驗數(shù)據(jù)研究化學反應速率的影響因素。

解析：比較表中實驗1和2、實驗4和5，其他條件都一樣，只是金屬狀態(tài)由絲變成了粉末，金屬消失的時間就少了很多，反應速率變快很多，也就是說明金屬固體的表面積越大，速率就越快。同理，比較表中各項數(shù)據(jù)進行分析不難得出正確答案。

25．(6分)(2007海南·16)PCl₅的熱分解反應如下：

PCl₅(g) PCl₃(g) + Cl₂(g)

(1)　 寫出反應的平衡常數(shù)表達式；

(2)　 已知某溫度下，在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00mol PCl₅，達到平衡后，測得容器內(nèi)PCl₃的濃度為0.150mol/L。計算該溫度下的平衡常數(shù)。

答案：(1)K==

(2)　　　　 PCl₅(g) PCl₃(g) + Cl₂(g)

c(起始)(mol/L) =0.200　　　 0　　　 0

c(變化)(mol/L) 0.150　　　　　 0.150　 0.150

c(平衡)(mol/L) 0.050　　　　　 0.150　 0.150

所以平衡常數(shù)K==＝＝0.45

考點：本題考查了化學平衡常數(shù)的求算。

解析：對于反應: mA + nB pC + qD 　1、定義： 在一定溫度時，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物平衡濃度的冪之積與反應物平衡濃度的冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為化學平衡常數(shù)簡稱平衡常數(shù)。 　2.數(shù)學表達式： 　平衡常數(shù)的數(shù)學表達式