【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)NO2和N2O4以物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H=-4.4kJ/mol
N2O5(g)2NO2(g)+O2(g) H =+53.1 kJ/mol
則反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的H=___kJ/mol。
(3)利用現(xiàn)代手持技術(shù)傳感器可以探究壓強(qiáng)對(duì)2NO2(g)N2O4(g)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(100kPa)條件下,往針筒中充入一定體積的NO2氣體后密封并保持活塞位置不變。分別在t1、t2時(shí)刻迅速移動(dòng)活塞后并保持活塞位置不變(不考慮溫度的變化)。測(cè)定針筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化如圖所示:
①B點(diǎn)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為___;B點(diǎn)反應(yīng)N2O42NO2(g)的平衡常數(shù)Kp為____(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))。
②B、E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率大小為νB___νE(請(qǐng)?zhí)睢埃尽薄埃肌被颉?”)。
③E、F、G、H四點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大的點(diǎn)為___。
(4)反應(yīng)物NO2可由2NO(g)+O2(g)2NO2生成,對(duì)該反應(yīng)科學(xué)家提出如下反應(yīng)歷程:
第一步NO+NON2O2 快速平衡
第二步N2O2+O2→2NO2 慢反應(yīng)
下列說(shuō)法正確的是_____(填標(biāo)號(hào))。
A.若第一步放熱,溫度升高,總反應(yīng)速率可能減小
B.N2O2為該反應(yīng)的催化劑
C.第二步反應(yīng)的活化能比第一步反應(yīng)的活化能大
D.第二步中N2O2與O2的碰撞100%有效
【答案】4NO2+4N2O4+3O2+6H2O=12HNO3 -55.3 6% 3036.4 > H AC
【解析】
(1)NO2和N2O4以物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng),反應(yīng)中氧氣為氧化劑,化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià),氮元素化合價(jià)應(yīng)升高被氧化,則為+5價(jià),化合價(jià)升(1+1×2)×(5-4)=3,降為2×2=4,最小公倍數(shù)為12,結(jié)合質(zhì)量守恒可得化學(xué)方程式為4NO2+4N2O4+3O2+6H2O=12HNO3;
(2)已知:①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H1=-4.4kJ/mol
②N2O5(g)2NO2(g)+O2(g) H2=+53.1 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,由①×-②得反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g) H=-4.4kJ/mol×-53.1 kJ/mol=-55.3 kJ/mol;
(3)①根據(jù)阿伏加德羅定律,溫度,體積不變時(shí),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,設(shè)起始時(shí)NO2的物質(zhì)的量為n,反應(yīng)的物質(zhì)的量為2x,列出三段式:
2NO2(g)N2O4(g)
起始/mol n 0
反應(yīng)/mol 2x x
平衡/mol n-2x x
氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比,則=,x=,NO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%=6%;n-2x=n-2×=,n-2x+x=,則B點(diǎn)反應(yīng)N2O42NO2(g)的平衡常數(shù)Kp為=3036.4;
②壓強(qiáng)影響氣體的化學(xué)反應(yīng)速率,壓強(qiáng)增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,B點(diǎn)的壓強(qiáng)大于E點(diǎn)的壓強(qiáng),則νB>νE;
③t2時(shí)刻移動(dòng)了活塞,壓強(qiáng)迅速增大,說(shuō)明針筒內(nèi)體積縮小,保持活塞位置不變后,平衡向著正向移動(dòng),混合氣的物質(zhì)的量逐漸減小,根據(jù)M=,可知,E、F、G、H四點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大的點(diǎn)為H;
(4)A.若第一步放熱,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),使第二步N2O2的量減少,總反應(yīng)速率可能減小,選項(xiàng)A正確;
B.N2O2為該反應(yīng)的中間產(chǎn)物,不是催化劑,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.降低活化能,可加快反應(yīng)速率,則第二步的活化能比第一步的高,選項(xiàng)C正確;
D.第二步反應(yīng)較慢,則有效碰撞的次數(shù)較少,可知N2O2與O2的碰撞不可能100%有效,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案選AC。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)A2+B2 =2AB的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. 2 mol A—B鍵斷裂需要吸收y kJ 的能量
C. 1 mol A—A鍵和1mol B—B鍵斷裂能放出x kJ的能量
D. 2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是
A. 將1mol Cl2通入足量水中,溶液中HC1O、Cl-、ClO-粒子數(shù)之和為2NA
B. 100g CaCO3晶體和100g KHSO4晶體中含有的離子數(shù)分別為2NA和3NA
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48L NO和2.24L O2混合后,原子總數(shù)為0.6NA
D. 已知3BrF3 + 5H2O=HBrO3 + Br2 + 9HF + O2↑,若有5mol H2O參加反應(yīng),則被水還原的BrF3分子數(shù)目為2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種廢料的主要成分是鐵鎳合金,還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物,由該廢料制備的純度較高的氫氧化鎳,工藝流程如下,已知常溫下Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 廢渣中含有二氧化硅和硫酸鈣
B. 加熱煮沸可以提高除鐵效率
C. 除銅過(guò)程中,溶液酸性增強(qiáng)
D. “沉鎳”過(guò)程中為了將鎳沉淀完全,需要調(diào)節(jié)pH>9
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置或操作進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 用圖甲所示裝置分離乙醇和碘的混合液
B. 用圖乙所示操作配制100 mL 0.1 mol·L-1硫酸溶液
C. 用圖丙所示裝置制備氨氣
D. 用圖丁所示裝置檢驗(yàn)濃硫酸與蔗糖反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在0.5 L某濃度的NaCl溶液中含有0.5 mol NaCl,下列對(duì)該溶液的說(shuō)法中,不正確的是
A. 該溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1
B. 該溶液中含有58.5 g NaCl
C. 配制100 mL該溶液需用5.85 g NaCl
D. 量取100 mL該溶液倒入燒杯中,燒杯中的NaCl物質(zhì)的量為0.1 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)儀器的使用或?qū)嶒?yàn)操作正確的是
A.用稀鹽酸洗滌H2還原CuO后試管內(nèi)壁的銅
B.蒸發(fā)時(shí),蒸發(fā)皿中溶液的量不能超過(guò)總?cè)萘康?/span>
C.分離苯萃取溴水后的分層液體,從分液漏斗下口先放出水層,再放出有機(jī)層
D.用KMnO4溶液測(cè)定Na2C2O4的濃度時(shí),KMnO4溶液盛放在堿式滴定管中
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知某條件下,合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始濃度/mol·L-1 1.0 3.0 0.2
2s末濃度/mol·L-1 0.6 1.8 1.0
4s末濃度/mol·L-1 0.4 1.2 1.4
當(dāng)用氨氣濃度的增加來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( )
A. 2s末氨氣的反應(yīng)速率=0.4mol·(L·s)-1
B. 前2s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.4mol·(L·s)-1
C. 前4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.3mol·(L·s)-1
D. 2~4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.2mol·(L·s)-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是
A. 若甲為Cl2,則丁可能是鐵B. 若甲為NH3,則丁可能是氧氣
C. 若甲為AlCl3溶液,則丁可能是氨水D. 若甲為NaOH,則丁可能是SO2
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