【題目】汽車發(fā)動機(jī)工作時會產(chǎn)生包括CO、NOx等多種污染氣體,涉及到如下反應(yīng):
①N2(g)+O2(g)2NO(g)
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
③NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)
弄清上述反應(yīng)的相關(guān)機(jī)理,對保護(hù)大氣環(huán)境意義重大,回答下列問題:
(1)請根據(jù)下表數(shù)據(jù)填空:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=________。
物質(zhì) | N2 | O2 | NO |
能量(kJ) | 946 | 497 | 811.25 |
(斷開1mol物質(zhì)中化學(xué)鍵所需要的能量)
(2)實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0的即時反應(yīng)速率滿足以下關(guān)系式:
v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響
①溫度為T1時,在1L的恒容密閉容器中,投入0.6 molNO和0.3 molO2達(dá)到平衡時O2為0.2 mol;溫度為T2時,該反應(yīng)存在k正=k逆,則T1_______ T2 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②研究發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)按如下步驟進(jìn)行:
第一步:NO+NON2O2 快速平衡 第二步:N2O2 +O22NO2 慢反應(yīng)
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡,第一步反應(yīng)中:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)
下列敘述正確的是______
A.同一溫度下,平衡時第一步反應(yīng)的越大反應(yīng)正向程度越大
B.第二步反應(yīng)速率低,因而轉(zhuǎn)化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整個反應(yīng)的速率由第二步反應(yīng)速率決定
(3)科學(xué)家研究出了一種高效催化劑,可以將CO和NO2兩者轉(zhuǎn)化為無污染氣體,反應(yīng)方程式為:2NO2(g)+4CO(g) =4CO2(g)+N2(g) △H<0
某溫度下,向10L密閉容器中分別充入0.1molNO2和0.2 molCO,發(fā)生上述反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)的壓強(qiáng)變化如下表所示:
時間/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
壓強(qiáng)/kPa | 75 | 73.4 | 71.95 | 70.7 | 69.7 | 68.75 | 68.75 |
回答下列問題:
①在此溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________kPa-1(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后2位);若保持溫度不變,再將CO、CO2氣體濃度分別增加一倍,則平衡_____(填“右移”或“左移”或“不移動”);
②若將溫度降低,再次平衡后,與原平衡相比體系壓強(qiáng)(p總)如何變化?_______(填“增大”、“減小”或“不變”),原因是__________。
【答案】-179.5kJ/mol 小于 AD 0.04 不移動 減小 若溫度降低,體積不變,根據(jù)阿伏伽德羅定律,總壓強(qiáng)減;同時,降低溫度,由于反應(yīng)放熱,所以平衡朝正方向移動,容器內(nèi)分子數(shù)減少,總壓強(qiáng)也減小
【解析】
(1)根據(jù)反應(yīng)物的總鍵能與生成物的總鍵能的差等于反應(yīng)熱可得相應(yīng)反應(yīng)的焓變;
(2)①計(jì)算溫度分別為T1、T2時的化學(xué)平衡常數(shù),然后利用溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系判斷溫度大小;
②根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系判斷;活化能大的反應(yīng)速率慢,活化能低的反應(yīng),反應(yīng)快;整個反應(yīng)由進(jìn)行慢的化學(xué)反應(yīng)決定整個化學(xué)反應(yīng)速率;物質(zhì)轉(zhuǎn)化程度與轉(zhuǎn)化速率無關(guān);
(3)①在恒容密閉容器內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),根據(jù)濃度比等于物質(zhì)的量的比計(jì)算;根據(jù)改變物質(zhì)的濃度后Qc與K的大小分析平衡移動的方向;
②降低溫度,分子運(yùn)動速率減小,同時化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動,結(jié)合方程式中溫度、氣體分子數(shù)多少變化關(guān)系分析判斷。
(1)計(jì)算出①N2(g)+O2(g)=2NO(g)的△H=E(反應(yīng)物鍵能)-E(生成物鍵能)=(946+497-811.25×2)kJ/mol=-179.5kJ/mol;
(2)①溫度為T1時:2NO(g)+O2(g2NO2(g)
開始(mol/L) 0.6 0.3 0
轉(zhuǎn)化(mol/L) 0.2 0.1 0.2
平衡(mol/L) 0.4 0.2 0.2
則溫度為T1時,平衡常數(shù)K1==1.25,由于平衡時v正=v逆,不難推出平衡常數(shù)等于速率常數(shù)之比,即:K1==1.25;溫度為T2時,該反應(yīng)存在K2==1,K2<K1,由于反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,所以T1<T2;
②A.由①分析可知,當(dāng)?shù)谝徊椒磻?yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時,V1正=V1逆,由于速率常數(shù)之比實(shí)際上就是平衡常數(shù),平衡常數(shù)越大,反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大,A正確;
B.反應(yīng)速率快慢與轉(zhuǎn)化率之間無因果關(guān)系,B錯誤;
C.相同溫度下,第一步反應(yīng)快速達(dá)到平衡,第二步是慢反應(yīng),所以第二步活化能比第一步高,C錯誤;
D.整個反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由第二步慢反應(yīng)決定,D正確;
故合理選項(xiàng)是AD;
(3)①向10L密閉容器中分別充入0.1molNO2和0.2molCO,反應(yīng)10min達(dá)到平衡,體系內(nèi)壓強(qiáng)由75kPa減少到68.75kPa,則反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度變化為
2NO2(g)+4CO(g) =4CO2(g)+N2(g) △H<0
開始(mol/L) 0.01 0.02 0 0
轉(zhuǎn)化(mol/L)2x 4x 4x x
平衡(mol/L) 0.01-2x 0.02-4x 4x x
根據(jù),,解得x=0.0025mol/L;根據(jù)公式Kp=,p(A)=p(總)×,可得Kp=0.04Kpa-1;
若平衡后再將CO、CO2的濃度增加一倍,由于方程式中兩種物質(zhì)的系數(shù)相同,所以Qc=K,因此化學(xué)平衡不發(fā)生移動;
②降低溫度,分子運(yùn)動速率減慢,對容器的碰撞次數(shù)減小,壓強(qiáng)降低;同時該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動,導(dǎo)致體系內(nèi)氣體分子數(shù)減小,所以總壓強(qiáng)也會減小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某雙原子分子構(gòu)成的氣體,其摩爾質(zhì)量為32g/mol,該氣體質(zhì)量為16g,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則:
(1)該氣體的物質(zhì)的量為________
(2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為________
(3)該氣體所含原子總數(shù)為________
(4)該氣體的一個分子的質(zhì)量為________
(5)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度約為________(保留兩位小數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】綜合利用植物秸稈能變廢為寶,如圖是以植物秸稈為原料合成生物柴油和聚旨類髙分子化合物PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)的路線:
請回答下列問題:
(1)B中官能團(tuán)的名稱為___________,C生成D的反應(yīng)類型是___________。
(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式:A___________;C___________。
(3)己知油酸為C17H33COOH,假設(shè)地溝油的主要成分是油酸甘油酯,寫出油酸甘油酯與足量的B發(fā)生取代反應(yīng)生成生物柴油的化學(xué)方程式______________________。
(4)二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體,已知:
①W既能發(fā)生水解反應(yīng)也能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
②0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.5mol二氧化碳。滿足條件的W的結(jié)構(gòu)有_____種,寫出其中一種物質(zhì)與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】t ℃時,水的離子積為Kw,該溫度下將a mol·L-1的一元酸HA與b mol·L-1的一元堿BOH等體積混合,要使混合液呈中性,必要的條件是
A. 混合液中c(H+)= B. 混合液的pH=7
C. a=b D. 混合液中c(B+)=c(A-)+c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成的一種重要還原劑。一般的制備方法是將AlC13溶于有機(jī)溶劑,再把所得溶液滴加到NaH粉末上,可制得鋁氫化鈉。實(shí)驗(yàn)要求和裝置如下,回答下列問題:
(1)制取鋁氫化鈉要在非水溶液中進(jìn)行,主要原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。用下列裝置制取少量鋁氫化鈉(含副產(chǎn)物處理)較為合理的是__________。
(2)對于原料A1C13的制取,某興趣小組設(shè)計(jì)了如下裝置:
①連接好裝置后,應(yīng)進(jìn)行的第一步操作是_________;為保證產(chǎn)物的純凈,應(yīng)待D中__________(填現(xiàn)象)再加熱酒精燈。
②B裝置中盛裝飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開始后B中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________,選擇飽和NaCl溶液的理由是_____。
③C裝置的作用是_________;若無C裝置,試預(yù)測實(shí)驗(yàn)后D中生成物除A1C13外可能還含有_________。(填化學(xué)式)
④上述裝置存在的明顯缺陷是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表為某試劑瓶標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題:
鹽酸 | |
分子式 | HCl |
相對分子質(zhì)量 | 36.5 |
密度 | 1.19g/mL |
HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù) | 36.5% |
(1)該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為_____molL﹣1。
(2)某學(xué)生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制450mL,物質(zhì)的量濃度為0.400molL﹣1的稀鹽酸,需用到的玻璃儀器有:燒杯,玻璃棒,膠頭滴管,量筒,_____。該學(xué)生需要量取_____mL上述濃鹽酸進(jìn)行配制。
(3)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是_____(填寫標(biāo)號)。
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配制溶液時,如果試樣是固體,把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標(biāo)線1~2cm處,用膠頭滴管加蒸餾水到標(biāo)線
D.搖勻后,容量瓶內(nèi)溶液的液面下降,無需再加水
(4)定容時仰視刻度線,對所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度有何影響?_____________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在恒溫恒容的密閉體系中,可逆反應(yīng):A(s)+2B(g)2C(g) ΔH<0,不能作為該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志的是
①v正(B)=v逆(C) ②n(B)∶n(C)=1∶1 ③容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
④容器內(nèi)氣體的密度不再改變 ⑤容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
A. ②③④⑤ B. ①③④ C. ②③ D. 全部
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用平衡移動原理能證明Na2SO3溶液中存在下列平衡SO32-+H2OHSO3-+OH-事實(shí)的是
A. 滴入酚酞溶液變紅,再加入H2SO4溶液后紅色褪去
B. 滴入酚酞溶液變紅,再加入氯水后紅色褪去
C. 滴入酚酞溶液變紅,再加入NaOH溶液后紅色加深
D. 滴入酚酞溶液變紅,再加入BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在2A(g)+B(s) 3C(g)+4D(g)反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是
A. v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.5 mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.9mol·L-1·s-1 D. v(D)=1 mol·L-1·s-1
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