【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí),完成下面題目:
(1)亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)合成中的重要試劑,可通過反應(yīng)獲得:NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g).①氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1 K1
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H2 K2
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H3 K3
則△H3=(用△H1和△H2表示),K3=(用K1和K2表示).
②NaOH溶液可以吸收氮的氧化物:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O.室溫下,用一定量的NaOH
溶液吸收NO、NO2混合氣體,得到0.1mol/L的NaNO2溶液.已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10﹣4 ,
那么室溫下NO2﹣的水解常數(shù)Kh= , 0.1mol/L NaNO2溶液中從c(Na+ )、c(OH﹣ )、c(NO2﹣ )、c(HNO2)的大小順序?yàn)?/span> .
(2)在3.0L密閉容器中,通入0.10mol CH4和0.20molNO2 , 在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng),CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H<0,反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表:
時(shí)間t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
總壓強(qiáng)p/100kPa | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
①由表中數(shù)據(jù)計(jì)算0~4min內(nèi)v(NO2)= , 該溫度下的平衡常數(shù)K=(不必帶單位).
②在一恒容裝置中,通入一定量CH4和NO2 , 測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),在不同溫度下,NO2的轉(zhuǎn)化率如圖(橫坐標(biāo)為反應(yīng)溫度,縱坐標(biāo)為NO2轉(zhuǎn)化率/%):
則下列敘述正確的是 .
A.若溫度維持在200℃更長(zhǎng)時(shí)間,NO2的轉(zhuǎn)化率將大于19%
B.反應(yīng)速率:b點(diǎn)的v (逆)>e點(diǎn)的 v (逆)
C.平衡常數(shù):c點(diǎn)=d點(diǎn)
D.提高b點(diǎn)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率,可適當(dāng)升溫或增大c(CH4)
【答案】
(1)2△H1﹣△H2;;1.4×10﹣11;c(Na+ )>c(NO2﹣)>c(OH﹣)>c(HNO2)
(2)0.01mol/(L?min);0.675;AD
【解析】解:(1)①已知:I.2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)Ⅱ.4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)根據(jù)蓋斯定律,Ⅰ×2﹣Ⅱ可得:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),該反應(yīng)△=2△H1﹣△H2 , 平衡常數(shù)K3= ,所以答案是:2△H1﹣△H2; ;②NO2﹣的水解常數(shù)Kh= = = = =1.4×10﹣11 , 溶液中NO2﹣離子水解,溶液呈堿性,水也電離生成氫氧根離子,濃度順序?yàn)椋篶(Na+ )>c(NO2﹣)>c(OH﹣)>c(HNO2),所以答案是:1.4×10﹣11;c(Na+ )>c(NO2﹣)>c(OH﹣)>c(HNO2);(2)①壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則4min時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為(0.1+0.2)mol× =0.36mol,由方程式可知1molNO2反應(yīng)時(shí)混合氣體物質(zhì)的量增大1mol,則反應(yīng)的NO2為2×(0.36﹣0.3)mol=0.12mol,0~4min內(nèi)v(NO2)= =0.01mol/(Lmin);
8min時(shí)處于平衡狀態(tài),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為(0.1+0.2)mol× =0.375mol,設(shè)參加反應(yīng)的均為為xmol,則:
CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)
起始量(mol):0.1 0.2 0 0 0
變化量(mol):x 2x x x 2x
平衡量(mol):0.1﹣x 0.2﹣2x x x 2x
所以0.1﹣x+0.2﹣2x+x+x+2x=0.375,解得x=0.075,
則平衡常數(shù)K= = =0.675,所以答案是:0.01mol/(Lmin);0.675;②圖為測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),在不同溫度下NO2的轉(zhuǎn)化率,溫度400℃、500℃轉(zhuǎn)化率最大,處于平衡狀態(tài),之前沒有到達(dá)平衡,之后升高溫度,轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動(dòng).A.圖中200℃時(shí),反應(yīng)沒有到達(dá)平衡,向正反應(yīng)進(jìn)行,溫度維持在200℃更長(zhǎng)時(shí)間,NO2的轉(zhuǎn)化率將大于19%,故A正確;B.b點(diǎn)反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,e處于平衡狀態(tài),且E溫度高,故b點(diǎn)的v (逆)<e點(diǎn)的 v (逆),故B錯(cuò)誤;C.c、d溫度不同,平衡常數(shù)不同,故C錯(cuò)誤;D.增大反應(yīng)物濃度可以加快反應(yīng)速率,提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,b向正反應(yīng)進(jìn)行,當(dāng)升溫可以加快速率,反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)進(jìn)行并到達(dá)平衡,故D正確,故選:AD.
解:(1)①已知:I.2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)
Ⅱ.4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
根據(jù)蓋斯定律,Ⅰ×2﹣Ⅱ可得:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),該反應(yīng)△=2△H1﹣△H2 , 平衡常數(shù)K3= ,
所以答案是:2△H1﹣△H2; ;
②NO2﹣的水解常數(shù)Kh= = = = = =1.4×10﹣11 , 溶液中NO2﹣離子水解,溶液呈堿性,水也電離生成氫氧根離子,濃度順序?yàn)椋篶(Na+ )>c(NO2﹣)>c(OH﹣)>c(HNO2),
所以答案是:1.4×10﹣11;c(Na+ )>c(NO2﹣)>c(OH﹣)>c(HNO2);(2)①壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則4min時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為(0.1+0.2)mol× =0.36mol,由方程式可知1molNO2反應(yīng)時(shí)混合氣體物質(zhì)的量增大1mol,則反應(yīng)的NO2為2×(0.36﹣0.3)mol=0.12mol,0~4min內(nèi)v(NO2)= =0.01mol/(Lmin);
8min時(shí)處于平衡狀態(tài),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為(0.1+0.2)mol× =0.375mol,設(shè)參加反應(yīng)的均為為xmol,則:
CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)
起始量(mol):0.1 0.2 0 0 0
變化量(mol):x 2x x x 2x
平衡量(mol):0.1﹣x 0.2﹣2x x x 2x
所以0.1﹣x+0.2﹣2x+x+x+2x=0.375,解得x=0.075,
則平衡常數(shù)K= = =0.675,
所以答案是:0.01mol/(Lmin);0.675;
②圖為測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),在不同溫度下NO2的轉(zhuǎn)化率,溫度400℃、500℃轉(zhuǎn)化率最大,處于平衡狀態(tài),之前沒有到達(dá)平衡,之后升高溫度,轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動(dòng).
A.圖中200℃時(shí),反應(yīng)沒有到達(dá)平衡,向正反應(yīng)進(jìn)行,溫度維持在200℃更長(zhǎng)時(shí)間,NO2的轉(zhuǎn)化率將大于19%,故A正確;
B.b點(diǎn)反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,e處于平衡狀態(tài),且E溫度高,故b點(diǎn)的v (逆)<e點(diǎn)的 v (逆),故B錯(cuò)誤;
C.c、d溫度不同,平衡常數(shù)不同,故C錯(cuò)誤;
D.增大反應(yīng)物濃度可以加快反應(yīng)速率,提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,b向正反應(yīng)進(jìn)行,當(dāng)升溫可以加快速率,反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)進(jìn)行并到達(dá)平衡,故D正確,
故選:AD.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí),掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效),以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解,了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子的檢驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的是( )
A. 檢驗(yàn):先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,若變紅,則有Fe2+
B. 檢驗(yàn)NH4+:先滴加NaOH溶液,加熱,用濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn),若變紅,則有NH4+
C. 檢驗(yàn)Cl—:先滴加AgNO3溶液,再滴加硝酸,若有白色沉淀,則有Cl—
D. 檢驗(yàn):滴加硝酸,將生成的氣體通入品紅溶液,若品紅溶液褪色,則有
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)生用圖中所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2反應(yīng)的情況,提出假設(shè)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
該研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)認(rèn)為NO 易與O2發(fā)生反應(yīng),應(yīng)該更易被Na2O2氧化。查閱資料:2NO+Na2O2=2NaNO2;2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O; 酸性條件下,NO 能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+。
(1)在反應(yīng)前,打開彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,目的是__________________________。
(2)A 中反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______________。
(3)B 中觀察到的主要現(xiàn)象是____________(填字母編號(hào))。
a.銅片逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色 b.有紅棕色氣泡產(chǎn)生 C.有無色氣泡產(chǎn)生
(4)C、E 中所盛裝的試劑不能是________(填字母編號(hào))。
a.無水硫酸銅 b.無水氯化鈣 c.堿石灰 d.生石灰
(5)F 中反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________。
(6)充分反應(yīng)后,檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物的方法是: _____________________________ ,則產(chǎn)物是NaNO2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列兩組熱化學(xué)方程式中,有關(guān)△H的比較正確的是( ) ①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2
②NaOH(aq)+ H2SO4(濃)═ Na2SO4(aq)+H2O(l)△H3
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l)△H4 .
A.△H1>△H2;△H3>△H4
B.△H1>△H2;△H3<△H4
C.△H1=△H2;△H3<△H4
D.△H1<△H2;△H3<△H4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ. 某課外活動(dòng)小組為了檢驗(yàn)濃硫酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生的SO2和CO2氣體,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,a、b、c為止水夾,B是用于儲(chǔ)氣的氣囊,D中放有用I2和淀粉的藍(lán)色溶液浸濕的脫脂棉。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)對(duì)于易燃、易爆、有毒的化學(xué)物質(zhì),往往會(huì)在其包裝上面貼上危險(xiǎn)警告標(biāo)簽。濃硫酸的危險(xiǎn)警告標(biāo)簽是_______。
(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
(3)此實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率不能過快,因此設(shè)計(jì)了虛框部分的裝置,則正確的操作順序是_________________(用操作編號(hào)填寫)
①向A裝置中加入濃硫酸,加熱,使A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入氣囊B,當(dāng)氣囊中充入一定量氣體時(shí),停止加熱;
②待裝置A冷卻,且氣囊B的體積不再變化后,關(guān)閉止水夾a,打開止水夾b,慢慢擠壓氣囊,使氣囊B中氣體慢慢進(jìn)入裝置C中,待達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮螅P(guān)閉止水夾b;
③打開止水夾a和c,關(guān)閉止水夾b;
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置C中的現(xiàn)象為_______________________________________;
(5)當(dāng)D中產(chǎn)生_______________________________________現(xiàn)象時(shí),可以說明使E中澄清石灰水變渾濁的是CO2,而不是SO2;
(6)Ⅰ若為檢驗(yàn)濃硫酸與木炭在加熱條件下生成的水蒸汽,可在裝置__________之間加上一個(gè)盛有無水CuSO4的硬質(zhì)玻璃管。
Ⅱ. Cu與濃硫酸反應(yīng)可得硫酸銅溶液。某學(xué)習(xí)小組將銅屑放入一定濃度的硫酸中,加熱并不斷鼓入空氣也可得硫酸銅溶液,其反應(yīng)原理為2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。現(xiàn)欲將12.8g銅完全溶解,加蒸餾水后得200 mL溶液。計(jì)算:
(7)參加反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是___________________ L。
(8)所得硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是__________________ mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應(yīng)原理是C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H>0 Ⅰ.某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表:
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2[來源:] | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.16 | 0.16 |
(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是 .
(2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是 .
化學(xué)鍵 | C﹣H | C﹣C | C=C | H﹣H |
鍵能/kJmol1 | 412.5 | 348 | 612 | 436 |
(3)已知: 計(jì)算上述反應(yīng)的△H=kJmol﹣1 . 若保持其他條件不變,用0.40mol H2(g)和0.40mol C8H8(g)合成C8H10(g),當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí),該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是 . 此時(shí),該反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)?(填“是”或“否”).
Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng)),C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示.
(4)由圖Ⅰ可知,T1T2(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)由圖Ⅱ可知,當(dāng)其他條件不變時(shí),水蒸氣的用量越大,C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“越大”、“越小”或“不變”),原因是 .
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