【題目】綠水青山就是金山銀山,研究氮氧化物等大氣污染物對(duì)建設(shè)美麗家鄉(xiāng),打造宜居環(huán)境具有重要意義。NO在空氣中存在如下反應(yīng):2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)H上述反應(yīng)分兩步完成,如下左圖所示。

(1)寫出反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式(H用含物理量E的等式表示)________。

(2)反應(yīng)①和反應(yīng)②中,一個(gè)是快反應(yīng),會(huì)快速建立平衡狀態(tài),而另一個(gè)是慢反應(yīng)。決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是____(反應(yīng)①反應(yīng)②”);對(duì)該反應(yīng)體系升高溫度,發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率變慢,其原因可能是____(反應(yīng)未使用催化劑)。

(3)某溫度下一密閉容器中充入一定量的NO2,測(cè)得NO2濃度隨時(shí)間變化的曲線如上圖所示。前5秒內(nèi)O2的平均生成速率為_______;該溫度下反應(yīng)2NO+O22NO2的化學(xué)平衡常數(shù)K_____。

(4)對(duì)于(3)中的反應(yīng)體系達(dá)平衡后(壓強(qiáng)為P1),若升高溫度,再次達(dá)平衡后,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量_____(增大、減小不變”);若在恒溫恒容條件下,向其中充入一定量O2,再次達(dá)平衡后,測(cè)得壓強(qiáng)為P2,c(O2)=0.09mol·L-1,則P1P2=___________。

(5)水能部分吸收NONO2混合氣體得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,所得pH曲線如圖所示,則A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液c(Na+)/c(HNO2)=____。

【答案】2NO(g) N2O2(g) ΔH=E2E3kJ·mol1 反應(yīng)②; 決定總反應(yīng)速率是反應(yīng)②,溫度升高后反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),造成N2O2濃度減小,溫度升高對(duì)于反應(yīng)②的影響弱于N2O2濃度減小的影響,N2O2濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)②速率變慢; 0.001 mol·L-1·s-1; 100; 減少; 513; 103.70;

【解析】

1)根據(jù)圖像反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式為2NO(g) N2O2(g) ΔH=E2E3kJ·mol1。

2)根據(jù)圖像反應(yīng)①的活化能<反應(yīng)②的活化能,反應(yīng)①為快反應(yīng),反應(yīng)②為慢反應(yīng),決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)②。對(duì)該反應(yīng)體系升高溫度,發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率變慢,其原因可能是:決定總反應(yīng)速率是反應(yīng)②,溫度升高后反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),造成N2O2濃度減小,溫度升高對(duì)于反應(yīng)②的影響弱于N2O2濃度減小的影響,N2O2濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)②速率變慢。

3)前5s內(nèi)υNO2=0.04mol/L-0.03mol/L÷5s=0.002mol/(L·s),則υO2=0.001mol/(L·s)。用三段式:

2NO2 2NO+O2

c(始)0.04 0 0

c(變)0.02 0.02 0.01

c(平)0.02 0.02 0.01

反應(yīng)2NO2 2NO+O2的平衡常數(shù)為(0.022×0.01)÷0.022=0.01,則反應(yīng)2NO+O2 2NO2的平衡常數(shù)K1÷0.01=100。

4)根據(jù)圖像反應(yīng)2NO2 2NO+O2為吸熱反應(yīng),對(duì)于(3)中的反應(yīng)體系達(dá)平衡后(壓強(qiáng)為P1),若升高溫度,平衡正向移動(dòng),再次達(dá)平衡后,混合氣體的質(zhì)量不變,混合氣體物質(zhì)的量增大,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小。再通入一定量O2,平衡逆向移動(dòng),設(shè)轉(zhuǎn)化NO物質(zhì)的量濃度為x,則平衡時(shí)NO2、NO、O2的濃度依次為(0.02+xmol/L、(0.02-xmol/L、0.09mol/L,溫度不變平衡常數(shù)不變,則[(0.02-x2×0.09]÷0.02+x2=0.01,解得x=0.01mol/L,即平衡時(shí)NO2NO、O2的濃度依次為0.03mol/L0.01mol/L、0.09mol/L,在恒溫恒容時(shí)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量濃度之比,P1P2=0.02+0.02+0.01):(0.03+0.01+0.09=5:13。

5)根據(jù)圖像0.1mol/LHNO2溶液的pH=2.15,則HNO2的電離平衡常數(shù)Ka=1×10-2.152÷0.1-1×10-2.15);A點(diǎn)溶液呈中性,cH+=cOH-=1×10-7mol/L,溶液中電荷守恒為cH++cNa+=cOH-+cNO2-),則A點(diǎn)溶液中cNa+=cNO2-),A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中==Ka÷cH+=[1×10-2.152÷0.1-1×10-2.15)]÷1×10-7=103.70

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。

資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。

制備K2FeO4(夾持裝置略)

1A的作用_____________

2)在答題紙上將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑:________

3)在C中得到紫色固體的化學(xué)方程式為:______________

Ⅱ探究K2FeO4的性質(zhì):取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生氣體和溶液a。為證明是否K2FeO4氧化了Cl而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:

方案Ⅰ

取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色

方案Ⅱ

KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶解,得到紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生

4)由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有_____離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4Cl氧化,還可能由_______產(chǎn)生(用離子方程式表示)。

5)根據(jù)方案Ⅱ得出:氧化性Cl2________FeO42- (“>”“<”),而K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明,Cl2FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是______。

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【題目】厭氧氨化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術(shù),下列說法中不正確的是

A. 1mol NH4+ 所含的質(zhì)子總數(shù)為10NA

B. 聯(lián)氨(N2H4)中含有極性鍵和非極性鍵

C. 過程II屬于氧化反應(yīng),過程IV屬于還原反應(yīng)

D. 過程I中,參與反應(yīng)的NH4+NH2OH的物質(zhì)的量之比為1:1

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【題目】一定條件下,在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g)能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

A.v(N2)3v(H2)

B.v(HCl)4v(SiCl4)

C.混合氣體密度保持不變

D.c(N2) :c(H2) :c(HCl)1:3:6

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【題目】已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)。下列說法正確的是

A.升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低

B.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)停止

C.v(NO)v(CO2)時(shí),說明達(dá)到了化學(xué)平衡

D.單位時(shí)間內(nèi)消耗COCO2的物質(zhì)的量相等時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡

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【題目】元素周期表的形式多種多樣,如下圖所示是扇形元素周期表的一部分(136號(hào)元素),對(duì)比中學(xué)常見元素周期表,思考扇形元素周期表的填充規(guī)律,下列說法不正確的是

A. 簡(jiǎn)單離子半徑:②>>

B. 簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:⑤>

C. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:⑨>>

D. ①與⑤可形成既含極性鍵又含非極性鍵的化合物

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【題目】如圖所示,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)A極質(zhì)量減少,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,

下列說法錯(cuò)誤的是

A. B極為原電池的正極

B. A、B、C可能分別為ZnCu、稀鹽酸

C. C中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)

D. A極發(fā)生氧化反應(yīng)

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【題目】由乙烯推測(cè)丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì),正確的是(  )

A.分子中3個(gè)碳原子在同一直線上

B.分子中所有原子都在同一平面上

C.分子中共價(jià)鍵的夾角均為120°

D.分子中共價(jià)鍵數(shù)為8,其中有一個(gè)碳碳雙鍵

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【題目】A,B,C,D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z。C原子的最外層電子排布為nsnnp2n。E的原子序數(shù)為29。

(1)A,B,C的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>________(用元素符號(hào)表示)。

(2)X是含有________鍵(填“非極性”或“極性”,下同)的________分子。

(3)A的一種氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________。

(4)Y分子的空間構(gòu)型為__________,其中心原子采取________雜化。

(5)一種由B,C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為________。

(6)Y是一種易液化的氣體,請(qǐng)簡(jiǎn)述其易液化的原因_________。

(7)寫出E2+的電子排布式___________________,并寫出E2+在Z中通入足量Y得到深藍(lán)色溶液的離子反應(yīng)方程式_______。

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