【題目】將一定量的NO2和N2O4的混合氣體通入體積為2L的恒溫密閉容器中,各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示,請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖1中,曲線_______(填“X”或“Y”)表示NO2濃度隨時(shí)間的變化情況,前10min內(nèi)v(NO2)=_______mol/(L· min);
(2)下列選項(xiàng)中不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填選項(xiàng)字母)
A. 容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變
B. 容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變
C. 容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變
D. 容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而改變
(3)反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),共吸收熱量22.76kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________;
(4)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),再向容器內(nèi)充入一定量的NO2,10min后達(dá)到新平衡,此時(shí)測(cè)得c(NO2)=0.9mol/L。
①第一次平衡時(shí)混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w1,達(dá)到新平衡后混合氣體中的NO2的體積分?jǐn)?shù)為w2,則w1______w2(填“>”“=”或“<”)
②請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出20min后各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線(曲線上必須標(biāo)出“X”和“Y”,且要體現(xiàn)出始狀態(tài)與末狀態(tài)要用具體濃度)________________
【答案】X 0.04mol/(L·min) B N2O4(g)2NO2(g) △H=+56.9kJ/mol 0.9 >
【解析】
(1)根據(jù)反應(yīng)方程式N2O4(g)2NO2(g)可知,NO2的濃度變化量是N2O4濃度變化量的2倍,據(jù)此判斷;根據(jù),計(jì)算v(NO2);
(2)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,且不等于0,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化,以此進(jìn)行判斷;
(3)反應(yīng)熱與物質(zhì)的量成正比;根據(jù)平衡常數(shù)的定義進(jìn)行計(jì)算;
(4)①恒容,充入一定量NO2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng);
②先計(jì)算平衡時(shí)、20min時(shí)氣體的濃度,再作圖。
(1)由圖可知,10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),0-10min內(nèi),X表示的生成物的濃度變化量為(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量為(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍,所以X表示NO2濃度隨時(shí)間的變化曲線,Y表示N2O4濃度隨時(shí)間的變化曲線,前10min內(nèi),故答案為:X,0.04;
(2)反應(yīng)條件為恒溫恒容,反應(yīng)N2O42NO2前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生變化,
A. 該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生變化,因此混合氣體的壓強(qiáng)會(huì)隨反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變,可判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故A正確;
B. 混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的體積不變,故混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變,因此混合氣體的密度不變,不能判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C. NO2為紅棕色氣體,N2O4為無色氣體,故混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變,說明各物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化,可判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故C正確;
D. 混合氣體的總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,可判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故D正確,故答案為:B;
(3)由(1)可知,反應(yīng)物為N2O4,生成物為NO2,反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),N2O4的物質(zhì)的量變化量為0.2mol/L×2L=0.4mol,共吸收熱量22.76kJ,故反應(yīng)1molN2O4共吸收熱量22.76kJ×2.5=56.9kJ,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2O4(g)2NO2(g) △H=+56.9kJ/mol,該反應(yīng)的平衡常數(shù),故答案為:N2O4(g)2NO2(g) △H=+56.9kJ/mol;0.9;
(4)①恒容,充入一定量NO2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),新平衡后混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)減小,故w1>w2,故答案為:>;
②30min時(shí),c(NO2)=0.9mol/L,溫度不變,平衡常數(shù)不變,,解得c(N2O4)=0.9mol/L,則20min-30min,N2O4的濃度增加了(0.9-0.4)mol/L=0.5mol/L,故NO2的濃度減少了0.5mol/L×2=1mol/L,則20min時(shí),c(NO2)=(1+0.9)mol/L=1.9mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L,故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖中的a和b為氫鎳可充電堿性電池的電極,該電池總反應(yīng)式為2Ni(OH)2H2+2NiO(OH)。
(1)為了實(shí)現(xiàn)銅與稀硫酸反應(yīng),用Z通入氧氣的同時(shí),將開關(guān)K與Y相連即可。石墨電極的反應(yīng)式為______________________________,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________;
(2)不通入氧氣,直接將K與X相連也能實(shí)現(xiàn)銅與稀硫酸反應(yīng)。則氫鎳堿性電池的負(fù)極為________(填“a”或“b”),電解槽內(nèi)總反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________;
(3)當(dāng)給氫鎳堿性電池充電時(shí),該電池的陽極反應(yīng)式為__________________,氫鎳電池放電時(shí),負(fù)極附近的pH會(huì)________(填“變大”、“不變”或“變小”);
(4)若將圖中的稀硫酸換成CuSO4溶液,并且將氫鎳堿性電池的電極反接,將K連接X,通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.2 mol堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]后,恰好恢復(fù)到原來的濃度和pH(不考慮CO2的溶解),則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)實(shí)驗(yàn)課用KCl和NaNO3來制備KNO3的實(shí)驗(yàn)要用到減壓過濾,下圖是減壓過濾的裝置,請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出圖中A、B兩種儀器的名稱,
A_________________;B ___________________
(2)該裝置圖有幾處錯(cuò)誤,請(qǐng)指出B儀器處關(guān)鍵性的錯(cuò)誤_____________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫在自然界中以游離態(tài)和多種化合態(tài)形式出現(xiàn),硫的化合物大多具有氧化性或還原性,許多金屬硫化物難溶于水。完成下列填空:
【1】硫化氫具有還原性,可以和許多氧化劑反應(yīng)。在酸性條件下,H2S和KMnO4反應(yīng)生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
【2】向ZnSO4溶液中滴加飽和H2S溶液,沒有沉淀生成,繼續(xù)滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀。用電離平衡原理解釋上述現(xiàn)象。____
【3】為了使Na2S溶液中的比值變小,可適量加入(或通入)的物質(zhì)是_______。
a.H2S氣體 b.NaOH固體 c.HCl氣體 d.KOH固體
向Na2S固體中分別加入濃硫酸和稀硫酸,所得產(chǎn)物____________(填“相同”或“不同”),由此可知硫酸氧化性的強(qiáng)弱與______________有關(guān)。
【4】在如圖中,從A管通入一定量SO2后,在B處檢測(cè)到有新的氣體生成。B處排出的氣體中(填“含”或“不含”)________ H2S,原因是__________。
【5】常壓下,取不同濃度、不同溫度的氨水測(cè)定,得到下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
溫度(℃) | c(氨水)(mol/L) | 電離程度(%) | c(OH-)(mol/L) |
0 | 16.56 | 9.098 | 1.507×10-2 |
10 | 15.16 | 10.18 | 1.543×10-2 |
20 | 13.63 | 11.2 | 1.527×10-2 |
表中c(OH-)基本不變的原因是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了得到比較純凈的物質(zhì),使用的方法恰當(dāng)?shù)氖?/span>
A.向Na2CO3飽和溶液中,通入過量的CO2后,在加熱的條件下,蒸發(fā)得NaHCO3晶體
B.向FeCl3溶液里加入足量NaOH溶液,經(jīng)過濾、洗滌沉淀,再充分灼燒沉淀得Fe2O3
C.向FeBr2溶液中加入過量的氯水,加熱蒸發(fā)得FeCl3晶體
D.加熱蒸發(fā)AlCl3飽和溶液得純凈的AlCl3晶體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO3)2,其部分工藝流程如下:
(1)硝酸工業(yè)尾氣一般用堿液吸收,寫出一個(gè)吸收尾氣離子方程式_____.
(2)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底部進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂部噴淋),其目的是___;濾渣可循環(huán)利用,濾渣的主要成分是____(填化學(xué)式).
(3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1:1.若n(NO):n(NO2)>1:1,則會(huì)導(dǎo)致____;若n(NO):n(NO2)<1:1,則會(huì)導(dǎo)致_____.
(4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式___.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將0.4g NaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是( )
A.B.
C.D.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為了探究在實(shí)驗(yàn)室制備 Cl2 的過程中有水蒸氣和 HCl揮發(fā)出來,同時(shí)證明氯氣的某些性質(zhì),甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 ( 支撐用的鐵架臺(tái)省略 ),按要求回答問題.
(1)下列方法中,可制得氯氣的正確組合是___.(已知酸性條件下,K2Cr2O7、KClO3的氧化性均強(qiáng)于Cl2;酒精燈可以不用)
①MnO2 和濃鹽酸混合共熱; ②次氯酸鈉和濃鹽酸混合;③K2Cr2O7 和濃鹽酸混合; ④KClO3 和濃鹽酸混合共熱;⑤KMnO4和濃鹽酸混合;
A 只有① B 只有①⑤ C 只有①③④⑤ D 全部可以
(2)若用含有 0.2mol HCl 的濃鹽酸與足量的 MnO2 反應(yīng)制 Cl2,制得的 Cl2 體積 ( 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )總是小于1.12L的原因是___.
(3)裝置 B 的作用____,現(xiàn)象是____.
(4)裝置 C 和 D 出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是___、裝置 E 的作用是____.
(5)寫出裝置 F 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____.
(6)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)有缺陷,不能確保最終通入 AgNO3 溶液中的氣體只有一種.為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,證明最終通入 AgNO3 溶液的氣體只有一種,乙同學(xué)提出在某兩個(gè)裝置之間再加一個(gè)裝置.你認(rèn)為該裝置應(yīng)加在__與__之間 ( 填裝置字母序號(hào) ),裝置中應(yīng)放入___.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在高壓下氮?dú)鈺?huì)發(fā)生聚合得到高聚氮,這種高聚氮的N—N鍵的鍵能為160kJ·mol-1(N2的鍵能為942kJ·mol-1),晶體片段結(jié)構(gòu)如右圖所示。又發(fā)現(xiàn)利用N2可制取出N5、N3。含N5+離子的化合物及N60、N5極不穩(wěn)定。則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 按鍵型分類,該晶體中含有非極性共價(jià)鍵
B. 含N5+離子的化合物中既有離子鍵又有共價(jià)鍵
C. 高聚氮與N2、N3、N5、N5+、N60互為同素異形體
D. 這種固體的可能潛在應(yīng)用是烈性炸藥或高能材料
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