题目
题型:不详难度:来源:
(1)在0~60s内,以N2O4表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1。
(2)根据甲图中有关数据,计算100℃时该反应的平衡常数K1= =0.36mol.L-1.S-1
若其他条件不变,升高温度至120℃,达到新平衡的常数是k2,则k1 k2(填“>”、“<”或“=”)。(3)反应进行到100s时,若有一项条件发生变化,变化的条件可能是 。
A.降低温度 B.通入氦气使其压强增大 C.又往容器中充入N2O4 D.增加容器体积
(4)乙图中, 交点A表示该反应的所处的状态为 。
A.平衡状态 B.朝正反应方向移动 C.朝逆反应方向移动 D.无法判断
(5)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=" +67.2" kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=" -534.7" kJ·mol-1
N2O4(g) 2NO2(g) △H=" +57.0" kJ·mol-1
则2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H= kJ·mol-1
答案
(3)、A (4分) (4)、B(3分) (5)、-1079.6 (3分,未写“-”号扣1分)
解析
试题分析: (1)由甲图可知,在60s时,N2O4的浓度为0.04 mol·L-1 ,所以以N2O4表示的平均反应速率为v="(0.1-0.04)" mol·L-1÷60s="0.001" mol·L-1·s-1 。
(2)甲图可知在反应到60s时,反应物和生成物的浓度保持不变,所以此时反应达平衡,平衡常数K1=c2(NO2)/ c(N2O4)=0.122/0.04=0.36mol.L-1.S-1 ;因为该反应的焓变△H>0,所以是个放热反应,所以升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,k1<k2 。
(3)从图像上来看,100s时,反应物浓度增大,生成物浓度减小,说明平衡逆向移动,所以这一改变的条件可能是降低温度,平衡逆向移动了,A正确;通入不反应的惰性气体对反应无影响,B错误;反应物和生成物的变化量之比为1:2,所以不是改变反应物和生成物的量,C错误;增大容器的体积,系统压强减小,各物质的浓度瞬间改变,且平衡正向移动,所以D错误;故选A。
(4)乙图中交点A表明此刻v(NO2)消耗= v(N2O4)消耗,但v(NO2)生成= 2v(N2O4)消耗,所以v(NO2)生成>v(NO2)消耗,所以反应正向进行,故选B。
(5)根据热化学方程式和盖斯定律可知,所求方程式=2×②+③-①,所以△H=2×△H2+△H3-△H1="-1079.6" kJ·mol-1 。
核心考点
试题【100℃时,在1L恒温恒容的密闭容器中,通入0.1 mol N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g);△H=" +57.0" kJ·mol-1,NO2】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol-1
则a为 。
(2)科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇:CO2+3H2CH3OH+H2O。制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。
①在KOH介质中,负极的电极反应式为_________________________________。
②作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,阳极的电极反应式是:_____________________________________。
(3)利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g),ΔH=-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 .
A.低温高压; | B.加入催化剂; | C.体积不变充入氦气; | D.增加CO的浓度;E.分离出二甲醚 |
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.01 | 0.2 | 0.2 |
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) = 。
②该温度下的平衡常数为 。
③若平衡后,再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3,此时正、逆反应速率的大小:
v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知该反应在 T ℃时,平衡常数K=9.0。
请回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的表达式表示);
(2)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则NO的反应速率 ;
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,下列能判断该反应已达到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 |
B.混合气体密度不变 |
C.混合气体平均相对分子质量不变 |
D.2v正(N2)=v逆(NO) |
(5)T ℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此时反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),平衡时,N2在混合气体的体积百分数为多少?(在答题卡上写出具体计算过程,结果保留2位有效数字)
P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ∙mol—1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能 |
B.可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(s)的反应热△H |
C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ∙mol—1 |
D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ∙mol—1 |
I.已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为 。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为 。
830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a= mol/L。
(3)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol/L) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
①此时刻v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 。
以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为 ;若以1.12L/min(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为
(1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中发生的主要反应有:
①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ•mol-1;
②6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ•mol-1;
③6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ•mol-1;
反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH= kJ•mol-1。
(3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为:
(4)可利用该电池处理工业废水中含有的Cr2O72-,处理过程中用Fe作两极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀来除去Cr2O72-。
①写出电解过程中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式: 。
②该电池工作时每处理100L Cr2O72-浓度为0.002mol/L废水,消耗标准状况下氧气 L。
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