Question

Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________

① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL；

②中和热的测定实验中，可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒；

③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO₂的试管；

④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中，若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑，则所测结晶水含量可能会偏高 ；

⑤Fe(OH)₃胶体与FeCl₃溶液可用过滤的方法分离；

⑥用碱式滴定管量得KMnO₄溶液20.50mL ；

⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中，不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸；

⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时，测量值一定比真实值小；

⑨锌和一定量稀硫酸反应，为加快速率而不影响H₂的量可向溶液中加适量Cu(NO₃)₂晶体。

Ⅱ、2015年，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g)。△H＜0

①该反应平衡常数表达式

②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到

t₁时刻达到平衡状态的是             (填代号)。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。

已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867 kJ/mol

2NO₂(g) N₂O₄(g)   △H＝－56.9 kJ/mol

H₂O(g) ＝ H₂O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的热化学方程式：                        。

Answer

(12分) Ⅰ、①③④ (3分) (答对1个给1分错选得0分)

Ⅱ、(9分) （1）①K=(3分) ② bd (3分)

（2）CH4(g)+N2O4(g) =N2(g) +2H2O(g) + CO2(g) △H= —898.1kJ/mol (3分)

【解析】

试题分析：Ⅰ、①量筒感量是0.1mL，所以可以用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL，故正确；②中和热的测定实验中，不能用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒，因为金属棒会传递热量，导致测量结果偏小，故错误；③热的浓盐酸和二氧化锰反应生成可溶性氯化锰，稀盐酸和二氧化锰不反应，故正确；④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中，若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑，导致部分硫酸铜分解，固体减少的质量增大，则所测结晶水含量可能会偏高，故正确；⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液都能透过滤纸，所以不能用过滤的方法分离，应该用渗析的方法分离，故错误；⑥高锰酸钾溶液呈酸性，只能用酸式滴定管量取，故错误；⑦将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，为防止局部温度过高而溅出液体，不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸，故错误；⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时，溶液浓度偏小，导致测量不准确，故错误；⑨锌和硝酸铜的酸性溶液反应生成NO，从而影响生成氢气的量，故错误；故选①③④；Ⅱ、：（1）①平衡常数等于生成物浓度的幂之积比上反应浓度幂之积，即：K=；②a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确；c、t1时刻后二氧化碳、CO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确，故答案为bd；（2）已知：CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol①

2NO2(g)N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol② H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol③

根据盖斯定律，①-②+④×2可得CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)，故△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)+2(-44.0)kJ/mol=-898.1kJ/mol 即CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol。

考点：考查实验方案评价、盖斯定律求焓变、化学平衡影响因素，化学反应速率，平衡常数概念计算应用等。