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(xué)·20)

某探究小組用HNO₃與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)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(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K，每次實(shí)驗(yàn)HNO₃的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。

(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)：

(2)實(shí)驗(yàn)①中CO₂質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見下圖：

依據(jù)反應(yīng)方程式CaCO₃+HNO₃=Ca(NO₃)₂+CO₂↑+H₂O，計(jì)算實(shí)驗(yàn)①在70-90 s范圍內(nèi)HNO₃的平均反應(yīng)速率(忽略溶液體積變化，寫出計(jì)算過(guò)程)。

(3)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的框圖中，畫出實(shí)驗(yàn)②、③和④中CO₂質(zhì)量隨時(shí)間變化關(guān)系的預(yù)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(yīng)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(yīng)：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)，△H＞0

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

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

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

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

　 (4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M)= 1 mol·L^-1，達(dá)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(yīng)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(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，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(xué)選考題(15分)

A．[化學(xué)-選修化學(xué)與技術(shù)]

　 工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO₂ 轉(zhuǎn)化為SO₃是一個(gè)關(guān)鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO₂轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分?jǐn)?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(yīng)，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？

　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(2)在大400~500℃時(shí)，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(yīng)所放出的熱量？　　 (填“是”或“否”)；

(4)為提高SO₃吸收率，實(shí)際生產(chǎn)中用　　　 吸收SO₃；

(5)已知：2SO₂(g)+O₂(g)＝2SO₃(g)；△H＝－196.9kJ·mol^－1，計(jì)算每生產(chǎn)1萬(wàn)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(qiáng)一定時(shí)，溫度升高時(shí)，SO₂轉(zhuǎn)化率下降,說(shuō)明升溫有利逆反應(yīng)的進(jìn)行，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO₂轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響，反而會(huì)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(qiáng)下(如在0.1MPa下)升高溫度(如由400℃升高到500℃)時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率降低(由99.2%降低為93.5%)，即升高溫度時(shí)此化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，而升高溫度化學(xué)平衡應(yīng)該向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，所以此反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(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(shí)已達(dá)99.2%，若增大壓強(qiáng)到10MPa(即100atm)，壓強(qiáng)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(qiáng)增大100倍，需要對(duì)設(shè)備的材料、動(dòng)力、能源等都作相應(yīng)的提高，既要增大成本投入。

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

(4)在生產(chǎn)實(shí)際中是采用98.3%的濃硫酸作吸收劑來(lái)吸收SO₃的。因?yàn)槿粲盟�進(jìn)行吸收會(huì)形成酸霧，將影響SO₃的吸收速率和效率。

　　 (5)1萬(wàn)噸98%的硫酸含H₂SO₄的質(zhì)量：9.8×10⁹g�！　� 設(shè)需要SO₃的質(zhì)量為x，該反應(yīng)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?dú)饬髦�，通過(guò)以下反應(yīng)制得：

　 SiO₂ + 　　C+　 N₂　 Si₃N₄ + 　　CO

　　 (1)配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式(將化學(xué)計(jì)量數(shù)填在方框內(nèi))；

(2)該反應(yīng)的氧化劑是　　　　　 ，其還原產(chǎn)物是　　　　　 ；

(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝　　　　　　　　 ；

(4)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則其反應(yīng)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(qiáng)增大，則上述平衡向　　　 反應(yīng)方向移動(dòng)(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(yīng)中的電子守恒來(lái)配平。配平后的化學(xué)方程式為3SiO₂ +6C+2N₂Si₃N₄ + 6CO。

(2)分析各物質(zhì)的化合價(jià)變化情況：C元素由0價(jià)升高為+2價(jià)，在反應(yīng)中作還原劑被氧化；N元素的化合價(jià)由0價(jià)降低為-3價(jià)，在反應(yīng)中作氧化劑被還原。因此，此反應(yīng)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(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式可以得出此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為或。

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

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

(6)根據(jù)同一反應(yīng)在同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)在化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)的計(jì)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(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?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(qiáng)(p)的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：

①將2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_____。

②平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)．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(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂整個(gè)過(guò)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(qǐng)寫出MFe₂O_x分解SO₂的化學(xué)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(dāng)容器中總壓強(qiáng)為0.10MPa時(shí)，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為0.80，據(jù)此可計(jì)算得出平衡時(shí)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(jì)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(guò)程中，只有壓強(qiáng)的改變，溫度未發(fā)生變化，故K(A)=K(B)。

　 (2)用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH₄還原NO₂ 至N₂，4.48LCH₄的物質(zhì)的量為0.20mol，在此過(guò)程中CH₄中碳元素的化合價(jià)有-4價(jià)升高到+4價(jià)，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(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可以得出CH₄還原NO₂至N₂的熱化學(xué)方程式為：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　　 △H＝－867 kJ·mol^－1，則0.2molCH₄反應(yīng)放出的熱量為867 kJ·mol^－1×0.2mol=173.4kJ。

　 (3)此題中反應(yīng)物已知為MFe₂O_X和SO₂，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)4和5表明，　　　　　　　　　 　對(duì)反應(yīng)速率有影響，　　　　　　　　　 　反應(yīng)速率越快，能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有　　　　　　　　　 　(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))；

(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有　　　　　　　　　 　(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))；

(3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有　　　　　 　，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是　　　　　　　　　 　。

(4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng)，反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近，推測(cè)其原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

答案：(1)固體反應(yīng)物的表面積　　 表面積越大　　 1和2

(2)3和4(3)開始反應(yīng)溫度　　 6和7

(4)一定量的金屬跟足量的硫酸反應(yīng)放出的熱量相同

考點(diǎn)：本題考查了通過(guò)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。

解析：比較表中實(shí)驗(yàn)1和2、實(shí)驗(yàn)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(shí)間就少了很多，反應(yīng)速率變快很多，也就是說(shuō)明金屬固體的表面積越大，速率就越快。同理，比較表中各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)如下：

PCl₅(g) PCl₃(g) + Cl₂(g)

(1)　 寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)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(dá)到平衡后，測(cè)得容器內(nèi)PCl₃的濃度為0.150mol/L。計(jì)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(diǎn)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的求算。

解析：對(duì)于反應(yīng): mA + nB pC + qD 　1、定義： 在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)。 　2.數(shù)學(xué)表達(dá)式： 　平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式