【題目】(1)在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。

該反應(yīng)ΔH______0(填、),在060 s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)________mol·L1·s1。平衡常數(shù)K=________________(請書寫單位)。在溫度不變的情況下向平衡體系中再充入N2O4 0.01mol·L1NO20.03mol·L1此時v()___________v()(填、)。有利于提高反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________(填標(biāo)號)。

A.高溫低壓 B.低溫高壓

C.高溫高壓 D.低溫低壓

(2)在一定溫度下,向a L密閉容器中加入1 molN2O4(g)發(fā)生如下反應(yīng):N2O4(g) 2NO2(g),不能說明該反應(yīng)一定達(dá)平衡的是__________。

A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化

B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化

C.容器內(nèi)O2、NO、NO2的濃度之比為1:2:2

D.單位時間內(nèi)生成1 mol N2O4(g),同時生成2 mol NO2

E.混合氣體的密度不隨時間變化

F.混合氣體的顏色不隨時間變化

(3)在體積都為1 L,pH都等于2的鹽酸和醋酸溶液中,投入0.65 g鋅粒,則如圖所示符合客觀事實的是__________

A. B.

C. D.

(4)25 ℃時,一元弱酸HA溶液Kal4.3×104 ,一元弱酸HB溶液Ka25.6×104則酸性HA____________HB(填)。

(5)常溫下0.001mol·L1H2SO4溶液與0.004mol·L1NaOH溶液1:1體積比混合,混合后溶液的pH=_____________

【答案】 0.0010 0.36mol·L1 A CE C 11

【解析】

(1)由溫度對平衡的影響可知的反應(yīng)的吸放熱類型;計算反應(yīng)速率和平衡常數(shù)時結(jié)合具體公式再利用圖中給出的數(shù)據(jù)計算即可;在向平衡后的容器中通入一定量的N2O4NO2后,可根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系判斷反應(yīng)平衡的移動方向;利用平衡移動原理可判斷提高上述反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的方法;

(2)判斷反應(yīng)是否平衡可根據(jù)平衡狀態(tài)的特點進(jìn)行分析,此題額外要注意審題,需要從中篩選出不能判斷可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的選項;

(3)四個圖像分別描述的是鹽酸和醋酸兩種溶液在加入一定量的鋅粒后pH值,氫氣產(chǎn)生速率,氫氣產(chǎn)量以及溶液中氫離子濃度的變化規(guī)律;分析時,注意兩種酸強弱不同,但初始的pH以及體積相同,此外,加入的鋅粒為0.65g

(4)比較兩種一元酸的強弱,可根據(jù)相同條件下電離平衡常數(shù)的大小進(jìn)行判斷;

(5)計算酸與堿溶液混合后的溶液的pH,要先考慮發(fā)生中和反應(yīng),再根據(jù)反應(yīng)后剩余酸或堿的量進(jìn)行計算。

(1)NO2有顏色,而N2O4氣體無顏色;因此升溫后,混合氣體顏色變深表明可逆反應(yīng)正向移動;因此該反應(yīng)是吸熱反應(yīng);由圖可知,0~60s內(nèi),N2O4濃度下降了0.060mol/L,因此反應(yīng)速率為:;由圖可知,平衡時NO2濃度為0.120mol/L,N2O4濃度為0.040mol/L,因此平衡常數(shù)為:;當(dāng)達(dá)到平衡后,再通入0.01mol/LN2O40.03mol/LNO2后,此時容器內(nèi)N2O4濃度為0.05mol/L,NO2濃度為0.15mol/L,那么濃度商為:,故平衡逆向移動,那么vv;由于是吸熱反應(yīng),為了獲得更高的轉(zhuǎn)化率需要在較高溫度下進(jìn)行,同時降低壓強也有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,因此高溫低壓的條件有利于獲得更高的轉(zhuǎn)化率,A項正確;

(2)A.由于該反應(yīng)是非等體積反應(yīng),并且是在恒溫恒容的容器中進(jìn)行,根據(jù)可知,若容器內(nèi)壓強不再變化,那么容器內(nèi)氣體的總量一定不再變化,那么反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),A項能說明;

B.當(dāng)容器內(nèi)物質(zhì)的濃度不變時,根據(jù)平衡狀態(tài)的特點可知,可逆反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),B項能說明;

C.由于并不明確容器內(nèi)上述三種物質(zhì)的濃度之比是否還會發(fā)生改變,因此C項的描述不能證明可逆反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),故C項不能說明;

D.生成NO2的速率描述的是正反應(yīng)的速率,生成N2O4的速率描述的是逆反應(yīng)的速率,由于二者生成速率之比即為相應(yīng)的化學(xué)計量系數(shù)比,所以此時正逆反應(yīng)速率相等,可逆反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),D項能說明;

E.由于該反應(yīng)是在恒溫恒容條件下進(jìn)行的,根據(jù)可知,此時氣體的密度是定值,與是否平衡無關(guān),因此密度不變可逆反應(yīng)不一定平衡,E項不能說明;

FNO2有顏色,而N2O4氣體無顏色,當(dāng)混合氣體顏色不變時,說明NO2濃度不再改變,可逆反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),F項能說明;綜上所述,CE項不能說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

答案選CE

(3)醋酸是弱酸,鹽酸是強酸,常溫下二者均為pH=2時,鹽酸的濃度為0.01mol/L,而醋酸的濃度要明顯大于0.01mol/L;因此二者體積均為1L時,對于鹽酸而言0.65g鋅顯然是過量的,因此二者在與鋅反應(yīng)時,最終醋酸生成的氫氣會更多;鹽酸與醋酸初始pH相等,由于醋酸弱電離的原因,導(dǎo)致其相比于鹽酸,氫離子濃度下降的更慢即pH變化的更為緩慢;又因為氫離子濃度越大時,酸與金屬反應(yīng)生成氫氣的速率越快,因此反應(yīng)開始后,醋酸生成氫氣的速率要比鹽酸更快;

A.通過分析可知,由于醋酸是弱酸,溶液中存在醋酸的電離平衡,這就導(dǎo)致其與鋅發(fā)生反應(yīng)時,相比于鹽酸,氫離子濃度下降的較慢,那么pH變化的也就更為平緩,故A圖不符;

B.通過分析可知,由于反應(yīng)開始后鹽酸中氫離子濃度下降較快,導(dǎo)致其氫離子濃度相比于醋酸更低,因此在與鋅反應(yīng)時反應(yīng)速率更低,故B圖不符;

C.通過分析可知,pH=2時,鹽酸濃度僅為0.01mol/L,醋酸濃度明顯大于0.01mol/L,體積均為1L時,二者均與0.65g鋅反應(yīng),醋酸會以更快的反應(yīng)速率生成更多的氫氣,故C圖符合;

D.通過分析可知,由于醋酸溶液中存在醋酸的電離平衡,使得其氫離子濃度下降的更為緩慢,故D圖不符;

答案選C

(4)由于相同溫度下,HA的電離常數(shù)小于HB的,因此,HA的酸性弱于HB的;

(5)為便于計算,不妨假設(shè)硫酸與NaOH溶液的體積均為1L;二者混合后發(fā)生中和反應(yīng),由于NaOH溶液的濃度為0.004mol/L,而硫酸的濃度為0.001mol/L,因此反應(yīng)后NaOH仍有剩余,剩余的NaOH的物質(zhì)的量為:;混合后總體積為2L,所以混合后溶液中OH-濃度為0.001mol/L,那么溶液中H+濃度為10-11mol/L,溶液的pH=11

練習(xí)冊系列答案
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【題目】化學(xué)與生產(chǎn)和生活密切相關(guān),下列敘述錯誤的是

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ΔH=____。

Ⅱ:已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1;②氫氣燃燒的能量變化示意圖:

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3)丙組同學(xué)為檢驗無水MnSO4(接近白色)的熱分解產(chǎn)物,將MnSO4晶體脫水后放入下圖所示的裝置中,打開K1K2,緩慢通入N2,加熱,硬質(zhì)玻璃管中最后得到黑色固體。

①檢驗分解的氣態(tài)產(chǎn)物中是否有SO2SO3,裝置E、F中的溶液依次是______、______(填字母)。

aBaNO32溶液bBaCl2溶液c.品紅溶液d.濃硫酸

②若D中得到的黑色粉末為Mn3O4,E、F中均有明顯現(xiàn)象,則D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

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