Question

Ⅰ、下列實(shí)驗(yàn)操作或?qū)��?shí)驗(yàn)事實(shí)的描述正確的是

 

．
①用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL；
②中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，可用金屬絲（棒）代替環(huán)形攪拌玻璃棒；
③用熱的濃鹽酸洗滌附著有MnO₂的試管；
④在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定中，若加熱后的無(wú)水硫酸銅粉末表面發(fā)黑，則所測(cè)結(jié)晶水含量可能會(huì)偏高；
⑤Fe（OH）₃膠體與FeCl₃溶液可用過(guò)濾的方法分離；
⑥用堿式滴定管量得KMnO₄溶液20.50mL；
⑦將水沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入濃硫酸中，不斷用玻璃棒攪拌以稀釋濃硫酸；
⑧用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量某溶液pH時(shí)，測(cè)量值一定比真實(shí)值��；
⑨鋅和一定量稀硫酸反應(yīng)，為加快速率而不影響H₂的量可向溶液中加適量Cu（NO₃）₂晶體．
Ⅱ、2013年初，霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)．其中，燃煤和汽車(chē)尾氣是造成空氣污染的原因之一．

（1）汽車(chē)尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g）△H＜0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式

 

．
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t₁時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（填代號(hào)）．
（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題．
煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH₄催化還原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=-867kJ/mol
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-56.9kJ/mol
H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
寫(xiě)出CH₄催化還原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià),熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題,化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：Ⅰ、①量筒感量是0.1mL；
②中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，不能用金屬絲（棒）代替環(huán)形攪拌玻璃棒；
③加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成可溶性氯化錳；
④在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定中，若加熱后的無(wú)水硫酸銅粉末表面發(fā)黑，導(dǎo)致部分硫酸銅分解；
⑤Fe（OH）₃膠體與FeCl₃溶液都能透過(guò)濾紙；
⑥堿式滴定管只能盛放堿溶液；
⑦稀釋濃硫酸時(shí)，濃硫酸倒入水中；
⑧用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量某溶液pH時(shí)，導(dǎo)致所測(cè)溶液濃度偏低；
⑨鋅和硝酸反應(yīng)生成NO．
Ⅱ、（1）①平衡常數(shù)等于生成物濃度的冪之積比上反應(yīng)濃度冪之積；
②a、到達(dá)平衡后正、逆速率相等，不再變化；
b、到達(dá)平衡后，溫度為定值，平衡常數(shù)不變，結(jié)合反應(yīng)熱判斷隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)溫度變化，判斷溫度對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的影響；
c、t₁時(shí)刻后二氧化碳、CO的物質(zhì)的量發(fā)生變化，最后不再變化；
d、到達(dá)平衡后各組分的含量不發(fā)生變化；
（2）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式．

解答： 解：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，故正確；
②中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，不能用金屬絲（棒）代替環(huán)形攪拌玻璃棒，因?yàn)榻饘侔魰?huì)傳遞熱量，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小，故錯(cuò)誤；
③熱的濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成可溶性氯化錳，稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)，故正確；
④在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定中，若加熱后的無(wú)水硫酸銅粉末表面發(fā)黑，導(dǎo)致部分硫酸銅分解，固體減少的質(zhì)量增大，則所測(cè)結(jié)晶水含量可能會(huì)偏高，故正確；
⑤Fe（OH）₃膠體與FeCl₃溶液都能透過(guò)濾紙，所以不能用過(guò)濾的方法分離，應(yīng)該用滲析的方法分離，故錯(cuò)誤；
⑥高錳酸鉀溶液呈酸性，只能用酸式滴定管量取，故錯(cuò)誤；
⑦將濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入水中，為防止局部溫度過(guò)高而濺出液體，不斷用玻璃棒攪拌以稀釋濃硫酸，故錯(cuò)誤；
⑧用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量某溶液pH時(shí)，溶液濃度偏小，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確，故錯(cuò)誤；
⑨鋅和硝酸銅的酸性溶液反應(yīng)生成NO，從而影響生成氫氣的量，故錯(cuò)誤；
故選①③④；
Ⅱ、（1）①平衡常數(shù)等于生成物濃度的冪之積比上反應(yīng)濃度冪之積，即：K=

C(N2)C2(CO2)

C2(NO)C2(CO)

，故答案為：K=

C(N2)C2(CO2)

C2(NO)C2(CO)

；
②a、到達(dá)平衡后正、逆速率相等，不再變化，t₁時(shí)刻V_正最大，之后隨反應(yīng)進(jìn)行速率發(fā)生變化，未到達(dá)平衡，故a錯(cuò)誤；
b、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，到達(dá)平衡后，溫度為定值，達(dá)最高，平衡常數(shù)不變，為最小，圖象與實(shí)際符合，故b正確；
c、t₁時(shí)刻后二氧化碳、CO的物質(zhì)的量發(fā)生變化，t₁時(shí)刻未到達(dá)平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；
d、NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為定值，t₁時(shí)刻處于平衡狀態(tài)，故d正確，
故答案為：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
根據(jù)蓋斯定律，①-②+④×2可得CH₄（g）+N₂O₄（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），故△H=-867kJ/mol-（-56.9kJ/mol）+2（-44.0）kJ/mol=-898.1kJ/mol 即CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（g）+CO₂（g）△H=-898.1kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（g）+CO₂（g）△H=-898.1kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)，涉及蓋斯定律求焓變、化學(xué)平衡影響因素，化學(xué)反應(yīng)速率，平衡常數(shù)概念計(jì)算應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，注意⑨中隱含條件，為易錯(cuò)點(diǎn)．