【題目】在2L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K= , 已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”).
(2)圖中表示NO2的變化的曲線是 , 用O2的濃度變化表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v= .
(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是
a.及時分離出NO2氣體 b.適當(dāng)升高溫度
c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑.
【答案】
(1);放熱
(2)b;0.0015mol/(L?s)
(3)bc
(4)c
【解析】解(1)可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)k= ,
K(300℃)>K(350℃),說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動,故正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故答案為: ,放熱;
(2.)由方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知,平衡時△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時c(NO)= =0.0035mol/L,曲線b平衡時的濃度為0.0035mol/L,故曲線b表示NO2的濃度變化,
由圖中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi),NO的濃度變化量為0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)= =0.003mol/(Ls),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(O2)= v(NO)= ×0.003mol/(Ls)=0.0015mol/(Ls),故答案為:b,0.0015mol/(Ls);
(3.)a.始終都存在v(NO2)=2v(O2)關(guān)系,故不能說明到達(dá)平衡,故a錯誤;
b.隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)增減小,容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明到達(dá)平衡,故b正確;
c.不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)到達(dá)平衡,故v逆(NO)=2v正(O2),說明到達(dá)平衡,故c正確;
d.反應(yīng)混合氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,密度始終不變,故容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變,不能說明到達(dá)平衡,故d錯誤;故選bc;
(4.)a.及時分離出NO2氣體,平衡向正反應(yīng)移動,但反應(yīng)速率降低,故a錯誤;
b.適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)移動,故b錯誤;
c.增大O2的濃度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)移動,故c正確;
d.選擇高效的催化劑,增大反應(yīng)速率,不影響平衡移動,故d錯誤;故選c.
(1)化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)都達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,據(jù)此書寫;
K(300℃)>K(350℃),說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動,故正反應(yīng)是放熱反應(yīng);(2)由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時c(NO)= =0.0035mol/L,由方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知,平衡時△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,據(jù)此判斷表示NO2的濃度變化的曲線,
由圖中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi),NO的濃度變化量為0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,根據(jù)v= 計(jì)算v(NO),再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(O2);(3)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時,說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);(4)根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率與平衡的移動分析解答.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 化學(xué)反應(yīng)一定伴隨有熱量的變化
B. 活化能越大的化學(xué)反應(yīng)其反應(yīng)熱數(shù)值也越大
C. 反應(yīng)熱的產(chǎn)生是由于生成物與反應(yīng)物的總能量不同
D. 放熱反應(yīng)是由于反應(yīng)物鍵能總和大于生成物鍵能總和
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中,錯誤的是
A. 化學(xué)反應(yīng)中,有放熱反應(yīng)也有吸熱反應(yīng)
B. 煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界最重要的三種化石燃料
C. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸制氯氣時,可選用的干燥劑是 ( )
A. 濃硫酸 B. 生石灰 C. 固體NaOH D. 固體NaCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究表明,在CuZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1 平衡常數(shù)K1 反應(yīng)Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJmol﹣8平衡常數(shù)K2 反應(yīng)Ⅱ
某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
T(K) | 催化劑 | CO2轉(zhuǎn)化率(%) | 甲醇選擇性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[備注]Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性;轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比
(1)合成的甲醇可用于燃料電池的燃料,若電解質(zhì)為稀燒堿溶液時甲醇燃料電池的正極反應(yīng)式為;研究證實(shí),CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在極,該電極反應(yīng)式是 .
(2)從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以分析出,提高CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性的方法有 .
(3)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K3=(用K1和K2表示).
(4)在恒壓密閉容器中,由CO2和H2進(jìn)行反應(yīng)I合成甲醇,在其它條件不變的情況下,探究溫度對化學(xué)平衡的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖. ①△H10(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有(填標(biāo)號).
A.降低反應(yīng)溫度
B.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.混合氣體中摻入一定量惰性氣體(不參與反應(yīng))
(5)在T1溫度時,將1.00molCO2和3.00molH2充入體積為1.00L的恒容密閉容器中,容器起始壓強(qiáng)為P0 , 僅進(jìn)行反應(yīng)I. ①充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為(用a表示).
②若經(jīng)過3h反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡后,混合氣體物質(zhì)的量為3.00mol,則該過程中H2的平均反應(yīng)速率為(保留三位有效數(shù)字);該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K為(保留三位有效數(shù)字);平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示,即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).寫出上述反應(yīng)壓力平衡常數(shù)KP為(用P0表示,并化簡).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】5種固體物質(zhì)A、B、C、D、E由表中不同的陰陽離子組成,它們均易溶于水.
陽離子 | Na+ | Al3+ | Fe3+ | Cu2+ | Ba2+ |
陰離子 | OH﹣ | Cl﹣ | CO32﹣ | NO3﹣ | SO42﹣ |
分別取它們的水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:
①A溶液與C溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,向該沉淀中加入足量稀HNO3 , 沉淀部分溶解,剩余白色固體;
②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀,同時產(chǎn)生大量氣體;
③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀,過量C溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象;
④B溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象;
⑤將38.4g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中,Cu片不溶解,再滴加1.6molL﹣1稀H2SO4 , Cu逐漸溶解,管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn).
(1)據(jù)此推斷A、C的化學(xué)式為:A;C .
(2)寫出步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 .
(3)D溶液中滴入石蕊試液,現(xiàn)象是 , 原因是(用離子方程式說明).
(4)步驟⑤中若要將Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的體積是mL.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是
A.遠(yuǎn)洋貨輪船體上加裝的鋅板需定期更換
B.鐵表面鍍鋅時,鐵與直流電源的正極相連
C.鍍層破損后,鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更易腐蝕
D.電解精煉銅時,電解質(zhì)溶液的組成保持不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知反應(yīng)H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行,放出熱量為72 kJ,蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
H2(g) | Br2(g) | HBr(g) | |
1 mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ | 436 | a | 369 |
則表中a為( )。
A.404B.260C.230D.200
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