(10分) Ⅰ研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,涉及如下反應(yīng):
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ?H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ?H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K= (用K1、K2表示)。
(2)為研究不同條件對反應(yīng)(II)的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時反應(yīng)(II)達(dá)到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3mol?L-1?min-1,則平衡后n(Cl2)= mol,NO的轉(zhuǎn)化率а1= 。其它條件保持不變,反應(yīng)(II)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2 (填“增大”“減小”或“不變”。若要使K2減小,可采用的措施是 。
(3)已知t℃時,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。
①t℃時,反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CO):n(CO2)= 。
②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x= 。
(1) (2)0.025;75%;>;不變;升高溫度 (4)4:1 0.05
解析試題分析:(1)2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),△H1<0 (Ⅰ),平衡常數(shù)K1= ,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),△H2<0 (Ⅱ),平衡常數(shù)K2 =,
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=,計算得到K=。
(2)在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時反應(yīng)(Ⅱ)達(dá)到平衡,測得10min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3mol?L-1?min-1,物質(zhì)的量為7.5×10-3mol?L-1?min-1×10min×2L=0.15mol,依據(jù)平衡三段式列式計算;
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
起始量(mol) 0.2 0.1 0
變化量(mol) 0.15 0.075 0.15
平衡量(mol) 0.05 0.025 0.15
則平衡后n(Cl2)=0.025mol
NO的轉(zhuǎn)化率α1=×100%=75%
其他條件保持不變,反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進(jìn)行,隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體體積減小,為保持恒壓所以容器體積減小,壓強增大,平衡正向進(jìn)行,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率α2增大;平衡常數(shù)隨溫度變化,不隨濃度、壓強變化,若要使K2減小,平衡逆向進(jìn)行,反應(yīng)是放熱反應(yīng),依據(jù)平衡移動原理應(yīng)升高溫度,平衡逆向進(jìn)行。
(3)①t℃時,反應(yīng)達(dá)到平衡時根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K==0.25可知,平衡時n(CO):n(CO2)=1:0.25=4:1。
② FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
起始濃度(mol/L) x 0
變化濃度(mol/L) 0.01 0.01
平衡濃度(mol/L) x-0.01 0.01
所以0.01÷(x-0.01)=0.25
解得x=0.05
考點:考查化學(xué)平衡常數(shù)的計算,影響化學(xué)平衡的因素分析應(yīng)用等
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
將2 mol SO2和1 mol O2充入一容積固定的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列哪些量不再變化時,并不能說明化學(xué)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)( )
A.混合氣體的密度 | B.混合氣體的壓強 |
C.混合氣體的總物質(zhì)的量 | D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)能增大正反應(yīng)速率的措施是( )
A.通入大量O2 | B.增大容器容積 |
C.移去部分SO3 | D.降低體系溫度 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
乙酸蒸氣能形成二聚分子: 2CH3COOH(氣)(CH3COOH)2(氣)+熱,F(xiàn)欲測定乙酸的分子量,應(yīng)采用的反應(yīng)條件是( )
A.低溫高壓 | B.高溫低壓 | C.低溫低壓 | D.高溫高壓 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
被稱為人體冷凍學(xué)之父的羅伯特·埃廷格(Robert Ettinger)在1962年寫出《不朽的前景》(The Prospect Of Immortality)一書。他在書中列舉了大量事實,證明了冷凍復(fù)活的可能。比如,許多昆蟲和低等生物冬天都凍僵起來,春天又自動復(fù)活。下列結(jié)論中與上述信息相關(guān)的是
A.溫度越低,化學(xué)反應(yīng)越慢 | B.低溫下分子無法運動 |
C.溫度降低,化學(xué)反應(yīng)停止 | D.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(16分)I.將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中,各物質(zhì)濃度隨時間變化的關(guān)系如圖1所示。
請回答:
(1)下列選項中不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填選項字母)。
A.容器內(nèi)混合氣體的壓強不隨時間變化而改變 |
B.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間變化而改變 |
C.容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時間變化而改變 |
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而改變 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在容積為1L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)+2B(g) C(g)+D(g),最初加入1.0molA和2.2molB,在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關(guān)系如圖。試回答下列問題:
(1)800℃時,0—5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為
(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(A)不變
C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K= ,
該反應(yīng)為 反應(yīng)(填吸熱或放熱)
(4)700℃時,某時刻測得體系中各物質(zhì)的量如下:n(A)=1.1mol,n(B)=2.6mol,n(C)=0.9mol,n(D)=0.9mol,則此時該反應(yīng) 進(jìn)行(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“處于平衡狀態(tài)”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(8分) CO2是最重要溫室氣體,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2具有重大意義。
(1)科學(xué)家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應(yīng)原理,進(jìn)行如下實驗:某溫度下,在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定條件下反應(yīng),測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________ 計算從反應(yīng)開始到3 min時,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 縮小容器的容積 D 使用更有效的催化劑
E.在原容器中充入1 mol He F.將水蒸氣從體系中分離出
(2)科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,
(3)在一定壓強下,測得該反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。
溫度(K) CO2轉(zhuǎn)化率/(%) n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
據(jù)圖回答下列問題:
Ⅰ、(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象是______________________
負(fù)極反應(yīng)式為:_________________________________________________。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負(fù)極為________(填Mg或Al),總反應(yīng)化學(xué)方程式為
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池,其正極的電極反應(yīng)式為
Ⅲ、(1)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
分析該反應(yīng)并回答下列問題:下列各項中,不能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________(填序號)。
a.恒溫、恒容條件下,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2 mol H2,同時生成1 mol CH3OH
(2)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為________________,
c口通入的物質(zhì)為________________。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:_______
③工作一段時間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,
有______________NA個電子轉(zhuǎn)移。
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