【題目】N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備備受人們的關(guān)注。

（1）一定溫度下，在2L恒容密閉的容器中充入2.0molN2O5發(fā)生反應(yīng)：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，N2O5的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。

①已知：2N2O5（g）===2N2O4（g）+O2（g） △H1=-4.4kJ/mol

2NO2（g）===N2O4（g） △H2=-55.3 kJ/mol

則反應(yīng)2N2O5（g）===4NO2（g）+O2（g）的△H=________。

②下列不能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是___（填序號）。

A．v正（N2O5）=2v逆（O2）

B．混合氣體密度不變

C．混合體平均摩爾質(zhì)量

D．NO2的體積分?jǐn)?shù)不變

③該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是____（填“高溫”或“低溫”），實(shí)驗(yàn)Ⅲ中：a點(diǎn)v逆（O2）____（填“<”或“>”）b點(diǎn)v逆（O2）。

④實(shí)驗(yàn)Ⅱ從反應(yīng)開始至平衡時(shí)，v（O2）=____mol/（L·min）。

⑤列式并計(jì)算該反應(yīng)在800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=_______。

（2）1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，反應(yīng)得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

（3）N2O5也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。

則N2O5在電解池的____（填“陰極”或“陽極”）室生成，其電極反應(yīng)式為_____。

【答案】+106.2kJ/mol AB 高溫 < 0.0125 (mol/L)3=1(mol/L)3 2C12+4AgNO3===4AgCl+2N2O5+O2 陽極 N2O4-2e-+2HNO3===2N2O5+2H+

【解析】

（1）①根據(jù)題目已知條件：2N2O5（g）===2N2O4（g）+O2（g） △H1=-4.4kJ/mol 為a式,2NO2（g）===N2O4（g） △H2=-55.3 kJ/mol為b式, 則反應(yīng)2N2O5（g）===4NO2（g）+O2（g）為c式；根據(jù)蓋斯定律，a-2b=c，所以△H=△H1-2△H2=-4.4kJ/mol-2×（-55.3kJ/mol）=+106.2kJ/mol

②A．根據(jù)判斷達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比=化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)之比，可判定反應(yīng)達(dá)到平衡，v正（N2O5）：v逆（O2）=1:2，即2v正（N2O5）=v逆（O2），A錯誤；

B.反應(yīng)體系為恒容體系，體積不變，根據(jù)反應(yīng)2N2O5（g）===4NO2（g）+O2（g）遵循質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，因此反應(yīng)體系氣體密度不變，不能作為平衡依據(jù)，B錯誤；

C.當(dāng)體系氣體平均摩爾質(zhì)量不在變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；

D.反應(yīng)前后氣體不相等的體系，體積分?jǐn)?shù)不在變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。

故答案為A、B。

③該平衡體系正反應(yīng)為吸熱，△H>0，正反應(yīng)方向是氣體體積增大的方向，△S>0, 當(dāng)△H－T△S<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)能否進(jìn)行取決于T，且T值大時(shí)，△H－T△S<0。具備該條件的反應(yīng)，在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，在低溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行。故答案為高溫；

實(shí)驗(yàn)Ⅲ中：a點(diǎn)到b點(diǎn)N2O5的濃度減小，反應(yīng)正向進(jìn)行，容器體積不變，O2的濃度逐漸增大，由于濃度越大，反應(yīng)速率越快，因此a點(diǎn)v逆（O2）<b點(diǎn)v逆（O2）。

④v(N2O5)=mol/(L·min)=0.025mol/(L·min)，v(O2)=×0.025mol/(L·min)= 0.0125mol/(L·min)。

⑤用“三段式”求得平衡時(shí)c（N2O5）=0.5mol/L，c（NO2）=1mol/L，c（O2）=0.25mol/L，因此，K=(mol/L)3=1(mol/L)3。

（2）氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑，硝酸銀中只有氧元素化合價(jià)會升高，所以氧化產(chǎn)物是氧氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Cl2+4AgNO3===4AgCl+2N2O5+O2

（3）從電解原理來看，N2O4制備N2O5為氧化反應(yīng)，則N2O5應(yīng)在陽極區(qū)生成，反應(yīng)式為N2O4-2e-+2HNO3===2N2O5+2H+，故答案為：陽極，N2O4-2e-+2HNO3===2N2O+2H+。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

A. 用鉛蓄電池電解氯化鈉溶液得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氫氣時(shí)理論上鉛蓄電池中消耗氫離子數(shù)目為4NA

B. 1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中含有的氮原子數(shù)小于0.1NA

C. 3.0g由葡萄糖和冰醋酸組成的混合物中含有的原子總數(shù)為0.3NA

D. 氫氣與氯氣反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氯化氫，斷裂化學(xué)鍵的總數(shù)為2NA

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】含苯酚的工業(yè)廢水的處理流程如圖所示。

（1）①流程圖設(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是操作________(填寫操作名稱)。實(shí)驗(yàn)室里這一步操作可以用_______(填儀器名稱)進(jìn)行。

②由設(shè)備Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是______________(填化學(xué)式，下同)。由設(shè)備Ⅲ進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是___________。

③在設(shè)備Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

④在設(shè)備Ⅳ中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后，產(chǎn)物是NaOH、H2O和______。通過 _________________(填操作名稱)操作，可以使產(chǎn)物相互分離。

⑤圖中，能循環(huán)使用的物質(zhì)是_______、_____________C6H6和CaO。

（2）為了防止水源污染，用簡單而又現(xiàn)象明顯的方法檢驗(yàn)?zāi)彻S排放的污水中有無苯酚，此方法是____________。

從廢水中回收苯酚的方法是①用有機(jī)溶劑萃取廢液中的苯酚；②加入某種藥品的水溶液使苯酚與有機(jī)溶劑脫離；③加入某物質(zhì)又析出苯酚。試寫出②、③兩步的反應(yīng)方程式：_________________________。

（3）為測定廢水中苯酚的含量，取此廢水100 mL，向其中加入濃溴水至不再產(chǎn)生沉淀為止，得到沉淀0.331 g，求此廢水中苯酚的含量____________(mg·L－1)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋，他們使用的藥品和裝置如圖所示，下列說法不合理的是(　　)

A.能表明I－的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是B中藍(lán)色溶液褪色

B.裝置C的作用是吸收SO2尾氣，防止污染空氣

C.為了驗(yàn)證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀

D.為了驗(yàn)證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，加入KMnO4溶液，紫紅色褪去

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2017年我國科學(xué)家研發(fā)了一種可充電鎂一溴電池，其工作原理如圖所示，電池的中間是只允許鎂離子通過的離子選擇性膜。電池的總反應(yīng)為Mg+NaBr3===NaBr+MgBr2。下列說法錯誤的是（ ）

A. 放電過程中Mg2+通過離子選擇性膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

B. 放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Br3-+2e-=3Br-

C. 負(fù)極區(qū)電解液若改為鎂鹽的水溶液，則會發(fā)生副反應(yīng)：Mg+2H2O===Mg（OH）2+H2↑

D. 充電過程中當(dāng)0.1molMg2+通過離子選擇性膜時(shí)，外電路導(dǎo)線中通過0.1mol電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】碳元素及其化合物與人類的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，請回答下列問題：

（1）綠色植物的光合作用吸收 CO2 釋放O2 的過程可以描述為以下兩步： 2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)(s)+O2(g)+4e- △H=+1360 kJ·mol-1

12(C3H6O3)(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1

則綠色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學(xué)方程式為：___________。

（2）工業(yè)煉鐵時(shí)有如下副反應(yīng)：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H>0。某溫度時(shí)，把 Fe 和CO2 放入體積固定的容器中，CO2 的起始濃度為 2.0 molL-1，達(dá)到平衡后，CO 的濃度為 1.0 molL-1，則該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù) K=_________。如果平衡后通入一定量的 CO，建立新平衡后，CO2 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)將________。（填編號）

A．增大 B．減少 C．不變 D.無法判定

（3）利用 H2 和 CO2 在一定條件下可以合成乙烯：6H2（g）＋2CO2（g） CH2＝CH2（g）＋4H2O（g）。在體積為 1L 的恒容容器中，投料為 3mol H2 和 1mol CO2 時(shí)，不同溫度對 CO2 的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率的影響如下圖所示。

下列有關(guān)說法不正確．的是______（填序號）。

A.平衡常數(shù)大小：M＞N

B.反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)大�。�M＞N

C.其他條件不變，若不使用催化劑，則 250℃時(shí) CO2 的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于點(diǎn)M1

D.其他條件不變，若投料改為 4mol H2 和 1mol CO2 時(shí)，則 250℃時(shí) CO2 的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于點(diǎn)M2

（4）將 CO2 與 H2 按物質(zhì)的量之比為 1:3 通入恒溫恒容密閉容器中，控制條件，使其發(fā)生反應(yīng)： CO2 (g)+3H 2(g) CH3 OH(g)+H2 O(g) △H = -49.2kJ·mol-1，得到甲醇的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如上圖所示。保持其它條件不變，t1 時(shí)再向容器中加入一定量物質(zhì)的量之比為 1:3 的 CO2 與 H2 混合氣，t2 時(shí)再次達(dá)到平衡，請?jiān)谏蠄D畫出 t1～t3 時(shí)間內(nèi)甲醇體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化曲線。 ___________

（5）以多孔石墨為陽極，以 NaCl 和 NaOH 的混合溶液作電解液，用電解法由甲烷制取甲醇。寫 出 陽 極 的 電 極 反 應(yīng) 式 ：_________。

（6）25℃時(shí)，將 a molL-1 的 CH3COOH 溶液與 b molL-1 的 NaOH 溶液等體積混合，溶液恰好呈中性， 則電離平衡常數(shù)Ka（CH3COOH）=__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如圖所示，求原溶液中Mg2+與Al3+的物質(zhì)的量之比為（　�。�

A.2：1B.6：1

C.1：2D.1：3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在研究前18號元素時(shí)發(fā)現(xiàn)，可以將它們排成如下圖所示的“蝸牛”形狀，圖中每個(gè)“·”代表一種元素，其中O點(diǎn)代表氫元素。下列說法中錯誤的是

A. 離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的元素原子半徑越大 B. 虛線相連的元素處于同一族

C. B元素是圖中金屬性最強(qiáng)的元素 D. A、B組成的化合物中可能含有共價(jià)鍵

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用�；卮鹣铝袉栴}

（1）1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為___________。

（2）F. Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng)：

其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示（t=∞時(shí)，N2O4(g)完全分解）：

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

∞

p/kPa

35.8

40.3

42.5.

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=4.4 kJ·mol1

2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=55.3 kJ·mol1

則反應(yīng)N2O5(g)＝2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol1。

②研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時(shí)，測得體系中pO2=2.9 kPa，則此時(shí)的=________kPa，v=_______kPa·min1。

③若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。

④25℃時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。

（3）對于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：

第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡

第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反應(yīng)

第三步 NO+NO3→2NO2 快反應(yīng)

其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______（填標(biāo)號)。

A．v(第一步的逆反應(yīng))＞v(第二步反應(yīng))

B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3

C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效

D．第三步反應(yīng)活化能較高

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