時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)( mol•L-1) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)( mol•L-1) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | c | 2.70×10-3 |
分析 (1)由方程式可知2molNO、2molCO反應生成2molCO2、1molN2,故該反應為熵減的反應,根據(jù)△G=△H-T△S<0,反應可以自發(fā)進行,據(jù)此判斷;
(2)可逆反應到達平衡時,同一物質(zhì)表示的正逆反應速率相等,各組分的濃度、含量不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡狀態(tài)的物理量應隨反應進行發(fā)生變化,該物理量由變化到不變化,說明到達平衡;
(3)既要加快反應速率又要提高NO轉(zhuǎn)化率,平衡正向移動,正反應為氣體體積減小,可以增大壓強,可以增大CO的濃度,升高溫度,反應速率加快,結(jié)合反應熱效應平衡平衡移動方向,判斷NO轉(zhuǎn)化率變化;
(4)①由表中數(shù)據(jù)可知,4s與5s時NO的濃度相等,說明4s時反應到達平衡;
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算前2s內(nèi)v(NO),再利用速率之比等于其化學計量數(shù)之比計算v(N2);
③利用三段式計算平衡時各組分的平衡濃度,代入平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}(C{O}_{2})×c({N}_{2})}{{c}^{2}(NO)×{c}^{2}(CO)}$計算.
解答 解:(1)由方程式可知2molNO、2molCO反應生成2molCO2、1molN2,故該反應為熵減的反應,常溫下該反應可以自發(fā)進行,根據(jù)△G=△H-T△S<0,反應可以自發(fā)進行,故△H<0,
故答案為:<;
(2)A.溫度、體積不變,隨反應進行混合氣體總物質(zhì)的量減小,氣體壓強減小,混合氣體的壓強保持不變,說明反應到達平衡,故A正確;
B.生成物N2的濃度不再改變,說明反應到達平衡,故B正確;
C.消耗CO的物質(zhì)的量與生成CO2的物質(zhì)的量之比為1:1,均表示正反應速率,反應數(shù)值按此比例進行,不能說明到達平衡,故C錯誤;
D.平衡時各組分的物質(zhì)的量之比不一定等于化學計量數(shù)之比,與物質(zhì)的起始物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故D錯誤,
故選:AB;
(3)A.選用更有效的催化劑,加快反應速率,縮短到達平衡的時間,不影響平衡移動,NO的轉(zhuǎn)化率不變,故A錯誤;
B.升高反應體系的溫度,反應速率加快,正反應為放熱反應,反應向逆反應方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率降低,故B錯誤;
C.降低反應體系的溫度,平衡向正反應方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,但反應速率降低,故C錯誤;
D.正反應為氣體體積減小的反應,縮小容器的體積,壓強增大,反應速率加快,平衡向正反應方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確,
故選:D.
(4)①由表中數(shù)據(jù)可知,4s與5s時NO的濃度相等,說明4s時反應到達平衡,則c=2.70×10-3mol/L,
故答案為:2.70×10-3;
②由表中數(shù)據(jù)可知,前2s內(nèi)NO濃度變化量為1.0×10-3mol/L-2.50×10-4mol/L=7.5×10-4mol/L,故2s內(nèi)v(NO)=$\frac{7.5×1{0}^{-4}mol/L}{2s}$=3.75×10-4mol/(L.s),速率之比等于其化學計量數(shù)之比,v(N2)=$\frac{1}{2}$v(NO)=$\frac{1}{2}$×3.75×10-4mol/(L.s)=1.875×10-4mol/(L.s),
故答案為:1.875×10-4mol/(L.s);
③平衡時,NO的濃度為1.0×10-4mol/L,則:
2 NO(g)+2 CO(g)?2 CO2(g)+N2(g)
開始(mol/L):1.0×10-3 3.6×10-3 0 0
轉(zhuǎn)化(mol/L):9×10-49×10-4 9×10-4 4.5×10-4
平衡(mol/L):1.0×10-427×10-49×10-44.5×10-4
平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}(C{O}_{2})×c({N}_{2})}{{c}^{2}(NO)×{c}^{2}(CO)}$=$\frac{(9×1{0}^{-4})^{2}×4.5×1{0}^{-4}}{(1.0×1{0}^{-4})^{2}×(27×1{0}^{-4})^{2}}$=5×103,
故答案為:5×103.
點評 本題考查平衡狀態(tài)判斷、化學平衡移動、化學平衡計算、化學反應速率計算、平衡常數(shù)計算等,側(cè)重考查學生分析計算能力,需要學生具備扎實的基礎(chǔ),難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
物質(zhì) | CH4 | CO2 | CO | H2 |
平衡濃度(mol•L-1) | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
物質(zhì) | Na | S | Al2O3 |
熔點/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸點/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | C3H6 | B. | C5H12 | C. | C6H4Cl2 | D. | C4H8 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 該物質(zhì)作凈水處理劑與Cl2的作用原理完全相同 | |
B. | 該反應表明堿性條件下ClO-氧化性強于FeO42- | |
C. | 上述反應中Fe(0H)3與ClO-的物質(zhì)的量之比應為3:2 | |
D. | 因為FeO32-可直接水解生成氫氧化鐵膠體,故可做自來水的聚凝劑 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體 | |
B. | 砹(At)為有色固體,HAt不穩(wěn)定,AgAt感光性很強,但不溶于水也不溶于酸 | |
C. | 硒化氫(H2Se)是有色、有毒的氣體,比H2S穩(wěn)定 | |
D. | 鈹(Be)的氧化物的水化物可能具有兩性 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 最外層只有1個電子的元素一定是金屬元素 | |
B. | 最外層只有2個電子的元素一定是金屬元素 | |
C. | 原子核外各層電子數(shù)相等的元素一定是金屬元素 | |
D. | 核電荷數(shù)為17的元素的原子的質(zhì)量數(shù)一定是35 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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