21(09浙江卷27)(15分)超音速飞机在平流层飞行时.doc

21.（09浙江卷27）（15分）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式如下：为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的 0（填写“”、“”、“=”。（2）前2s内的平均反应速率v(N2)=_。（3）在该温度下，反应的平衡常数K= 。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度C降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在上表格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。答案:(1) (2) 1.8810-4mol/(Ls) (3)5000 (4)C、D(5)II: 280、1.2010-3、5.8010-3：1.210-3 、5.8010-3解析:（1）自发反应，通常为放热反应，即H小于0。（2）以NO计算，2s内NO的浓度变化为(102.5)10-4mol/L，V（NO）=7.510-4/2 =3.7510-4mol/(Ls)。根据速率之比等于计量系数比可知，V(N2)=1/2 V(NO)=1.87510-4mol/(Ls)。（3）=5000。（4）催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO转化率增大，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向移动，D项正确。（5）本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能是一个变量在起作用，所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应与I完全相同；III中数据与II比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响，II、III研究是温度对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应于III（因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的），II比I快，因为两组温度相同，但是II中催化剂的比表面积大。22.（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为： 某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：请计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 molmin-1(不要求写出计算过程)。（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因： 。（3）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为 。（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。答案：（1）0.045 9.010-3 （2）该反应中甲酸具有催化作用反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢。反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大。反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。（3）0.14（4）解析：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）15min时，甲酸甲酯的转化率为6.7%，所以15min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol6.7%=0.933mol；20min时，甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol11.2%=0.888mol，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol-0.888mol=0.045mol，则甲酸甲酯的平均速率=0.045mol/5min=0.009molmin-1。（2）参考答案。（3）由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为24%，所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.0024%=0.24mol，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的量=0.76mol，水的物质的量1.75mol，甲酸的物质的量=0.25mol 甲醇的物质的量=0.76mol所以K=（0.760.25）/（1.750.76）=1/7（4）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率减小，所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。23.（09北京卷28）（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11（2）接触室中发生反应的化学方程式是 。（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。a. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎b. 过量空气能提高的转化率c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁（4）每160g气体与化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程是 。（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的和铵盐。既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是 。 为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果；铵盐质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 %； 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 （计算结果保留两