0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
分析 (1)由反應:①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol,由蓋斯定律可知:2CH4(g)+4NO2(g)═2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)△H=①+②+4×③,由此分析解答;
(2)①分析圖表數(shù)據(jù)結(jié)合反應速率概念是單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度變化計算化學反應速率,V=$\frac{△c}{△t}$計算得到反應速率,計算平衡濃度得到平衡常數(shù),k=$\frac{c({N}_{2})c(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)}$;
②依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,結(jié)合平衡濃度計算平衡常數(shù)和濃度變化分析判斷,30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,依據(jù)平衡常數(shù)計算K=$\frac{c({N}_{2})c(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)}$=$\frac{0.36×0.36}{0.4{8}^{2}}$=$\frac{9}{16}$,平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反應前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮;
③若50min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為2:1:1,氮氣和二氧化碳難度之比始終為1:1,所以2:1>4:3,說明平衡向逆反應方向移動;
解答 解:(1)由反應:①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol,由蓋斯定律可知:2CH4(g)+4NO2(g)═2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)△H=①+②+4×③=-574-1160-4×44=-1910kJ/mol,故答案為:2CH4(g)+4NO2(g)═2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1910kJ/mol;
(2)①0~10min內(nèi),NO的平均反應速率v(NO)=$\frac{1.00mol/L-0.58mol/L}{10min}$=0.042mol•L-1•min-1;
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),平衡濃度c(N2)=0.3mol/L;c(CO2)=0.3mol/L;c(NO)=0.4mol/L;反應的平衡常數(shù)K=$\frac{c({N}_{2})c(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)}$=$\frac{0.36×0.36}{0.4{8}^{2}}$=$\frac{9}{16}$;
故答案為:0.042mol•L-1•min-1,$\frac{9}{16}$;
②30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,依據(jù)平衡常數(shù)計算K=$\frac{c({N}_{2})c(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)}$=$\frac{0.36×0.36}{0.4{8}^{2}}$=$\frac{9}{16}$,平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反應前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮;
A、通人一定量的CO2,新平衡狀態(tài)下物質(zhì)平衡濃度增大,故正確;
B、加入合適的催化劑,催化劑只改變化學反應速率,不改變化學平衡,故錯誤;
C、適當縮小容器的體積,反應前后體積不變,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,故正確;
D、通入一定量的NO,新平衡狀態(tài)下物質(zhì)平衡濃度增大,故正確;
E、加入一定量的活性炭,碳是固體對平衡無影響,平衡不動,故錯誤;
故答案為:BE;
③若50min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為2:1:1,氮氣和二氧化碳難度之比始終為1:1,所以2:1>4:3,說明平衡向逆反應方向移動,達到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率降低,說明逆反應是吸熱反應,則正反應是放熱反應,故答案為:降低;<.
點評 本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用,化學平衡的影響因素分析化學平衡移動原理的應用,平衡常數(shù)計算判斷,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 2F2+2H2O═4HF+O2 | B. | AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3 | ||
C. | 3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2 | D. | MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg+Cl2↑ |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 1 | B. | 104 | C. | 104 | D. | 4×104 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 6.72L CO | B. | 6.6gCO2 | C. | 8gSO3 | D. | 9.8gH2SO4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | (b)(c)(d) | B. | (a)(d) | C. | (b)(c)(d)(e)(f) | D. | (b)(c) |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿 | |
B. | 二氧化硅不與強酸反應,用玻璃器皿盛放氫氟酸 | |
C. | 液氨氣化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑 | |
D. | 氯化鋁是一種電解質(zhì),可用氯化鋁電解制鋁 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 1項 | B. | 2項 | C. | 3項 | D. | 4項 |
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