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题目
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2012年11月16日,5名男孩被发现死于贵州省毕节市七星关区街头垃圾箱内,经当地公安部门初步调查,5名男孩是因在垃圾箱内生火取暖导致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应的化学方程式可表示为CO+HbO2O2+HbCO,实验表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的 ,也可造成人的智力损伤。已知t ℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的,则吸入肺部CO的浓度不能超过______mol·L-1
(2)有如下三个与CO相关的反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常数K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常数为K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常数为K3
在不同的温度下K1、K2、K3的数值如下:
T/℃
K1
K2
K3
700
1.47
2.38
0.62
900
2.15
1.67
 
 
请回答下列问题:
①Q1、Q2、Q3的关系式:Q3=________。
②K1、K2、K3的关系式:K3=________,根据此关系式可计算出上表中900 ℃时,K3的数值为________(精确到小数点后两位)。可进一步推断反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)为________(填“放”或“吸”)热反应,Q3________0(填“>”、“<”或“=”)。③改变条件使可逆反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)已经建立的平衡逆向移动,可采取的措施有________。
A.缩小容器体积      B.降低温度
C.使用催化剂   D.设法增加H2O(g)的量
E.升高温度
(3)在一定条件下,使CO和O2的混合气体13 g充分反应,所得混合气体在常温下与足量的Na2O2固体反应,结果固体增重7 g,则原混合气体中CO的质量是________g。
答案
(1)1.0×10-6 (2)①Q1-Q2 ② 1.29 吸 > ③BD (3)7或9
解析
(1)K==200,所以c(CO)=1.0×10-2 moL·L-1××=1.0×10-6 mol·L-1。(2)①第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式等于第三个热化学方程式,故Q3=Q1-Q2;②,K3,故K3,当T=900 ℃时,K3≈1.29;温度越高,平衡常数越大,说明升高温度导致平衡正向移动,故该反应为吸热反应,即Q3>0。③该反应为反应前后气体分子数不变的反应,故改变容器体积不会使平衡移动,A项错误;因为该反应为吸热反应,降低温度可以使平衡逆向移动,B项正确、E项错误;使用催化剂不能使平衡移动,C项错误;增加生成物的浓度,可以使平衡逆向移动,D项正确。(3)CO2与过氧化钠反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,由化学方程式可知当有88 g CO2参加反应时,固体增重为88 g-32 g=56 g,由实际增重7 g可知m(CO2)=7 g×88 g÷56 g=11 g,n(CO2)=mol。若CO与氧气反应,CO不足,则n(CO)=n(CO2)=mol,m(CO)=mol×28 g·mol-1=7 g。若CO与氧气反应,CO过量,则n(O2)=  mol,故m(CO)=13 g-  mol×32 g·mol-1=9 g。
核心考点
试题【2012年11月16日,5名男孩被发现死于贵州省毕节市七星关区街头垃圾箱内,经当地公安部门初步调查,5名男孩是因在垃圾箱内生火取暖导致CO中毒而死亡。(1)CO】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:__________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式:_______________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是____。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:______________________________
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________________,
元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)
②写出NiO电极的电极反应式:______________________________________。
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盖斯定律认为:不管化学过程是一步或分为数步完成,这个过程的热效应是相同的。
已知:H2O(g)= H2O(l) △H1 =-Q1 kJ·mol-1(Q1>0)
C2H5OH(g)= C2H5OH(l) △H2 =-Q2 kJ·mol-1(Q2>0)
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H3 = -Q3 kJ·mol-1(Q3>0)若使23g液态乙醇完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(kJ)
A.Q1+ Q2+Q3B.0.5(Q1+Q2+Q3
C.0.5 Q1-1.5 Q2+0.5Q3D.1.5 Q1-0.5 Q2+0.5Q3

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对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)     H=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   H =-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   H =-92.4 kJ·mol-1
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为                
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  H<0。
一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

①NO的平衡转化率为   ,0~20min平均反应速率v(NO)为             。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将         移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡II,变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是      (填字母代号)。

催化剂

 
(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为                 。假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是         (填字母代号)。
a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变
b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变
c.每转移6.021023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液
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(1)宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液若为盐酸时的正极反应式:______________。
(2)已知4 g甲烷气体充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出Q kJ的热量。写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:______________________。
(3)已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-Q1 kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=-Q3 kJ/mol
利用盖斯定律计算:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的焓变ΔH=________。
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已知:①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)=CO2 (g);ΔH=-393.5 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-242.0 kJ·mol1
请回答:
(1)根据以上信息,写出CO与水蒸气反应的热化学方程式:____________________________。

(2)如图是根据盖斯定律做出的循环图,根据图的转化关系和热化学方程式计算ΔH3=________kJ/mol。
请比较ΔH1与ΔH3数值是否可以说明用水煤气做燃料要比直接燃煤放出的热量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的运输还主要靠铁路运输和公路运输,你能在所学知识基础上提出缓解铁路和公路运输的方法:____________________________。
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