题目
题型:不详难度:来源:
下图表示一定量的NO、NO2混合气体发生反应时,NO2浓度在前25s内的变化。该反应进行到45s时达到平衡,测得NO2浓度约为0.010mol/L。
(1)前20s内,NO2的平均反应速率为_________________。
(2)其他条件不变,①升高温度,NO2的转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②压缩气体体积,该反应平衡向_______移动(填“正向”或“逆向”)。
(3)若反应延续至70秒,请在答题卡图中画出25秒至70秒的反应进程曲线。
(4)若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在答题卡图中画出加催化剂后的反应进程曲线。
(5)NO、NO2的混合气体用NaOH溶液吸收,得到的盐只有一种,则该反应的离子方程式为:___________________________________,该反应的氧化剂是______________。
答案
(1)1.1×10-3 mol·L-1·s-1(3分,单位、有效数字错漏合扣1分)
(2)①减小(2分) ②正向(2分)
(3)、(4)(如图,各2分,共4分,注意曲线起点、斜率、平衡点要素有错,每个要素扣1分直至0分,使用催化剂不标注扣1分)
(5)NO + NO2 + 2OH-=2NO2-+ H2O(3分); NO2(2分)
解析
试题分析:(1)起始时、20s时二氧化氮浓度分别为0.040 mol·L-1、0.018 mol·L-1,则前20s内二氧化氮的平均反应速率===1.1×10-3mol/(L•s);(2)①ΔH<0,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向吸热反应或逆反应方向移动,则二氧化氮的平衡转化率减小;②NO(g)+NO2(g)N2O3(g)的正反应是气体体积减小的反应,压缩容器的体积就是增大压强,使平衡向气体体积减小方向或正反应方向移动;(3)依题意,该反应达到平衡的时间是45s,则25s~45s,二氧化氮的浓度由0.018mol/L逐渐减小至0.010mol/L,45s~70s二氧化氮的浓度保持不变;(4)画图要点:①催化剂能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,因此达到平衡的时间小于45s;②催化剂对平衡移动无影响,加入催化剂不能使平衡移动,则平衡时及平衡后二氧化氮的浓度为0.010mol/L;(5)依题意,等物质的量的NO与NO2反应生成N2O3,N2O3溶于水时得到亚硝酸,HNO2与NaOH发生中和反应,生成亚硝酸钠和水,由此推断混合气体溶于氢氧化钠溶液的原理为:NO + NO2 + 2OH-=2NO2-+ H2O;该反应中NO是还原剂,所含氮元素由+2升为+3价,而NO2是氧化剂,所含氮元素由+4降为+2价。
核心考点
试题【在一定条件下,NO与NO2混合可生成N2O3,反应的化学方程式为:NO(g)+NO2(g)N2O3(g) ΔH<0 下图表示一定量的NO、NO2混合气】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
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(2)硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= a kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= b kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g) △H= c kJ·mol-1
则反应2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
(3)①合成氨反应的化学方程式为N2+3H22NH3,该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.3v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的相对分子质量保持不变
E.1mol N≡N键断裂,同时1mol H—H键断裂
②若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中,5min反应达平衡,n(N2)=1mol,n(H2)=1mol,n(NH3)=2mol,则反应速率v(N2)=________________,H2的平衡转化率=_________________;若保持容器的温度不变,在10min时将容器的容积压缩为lL,请在答题卡坐标图中,画出从反应开始至15min时c(NH3)随时间变化曲线示意图。
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ•molˉ1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-129.0kJ•molˉ1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)将1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100℃时达到平衡所需构时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②1000C时反应I的平衡常数为 。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a molCO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
A.平衡常数K增大 | B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 |
C.CH3OH的物质的量增加 | D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小 |
A.上述反应△H>0 |
B.图中P1<P2<P3 |
C.若在P3和316℃时,测得容器中n(H2)=n(CH3OCH3),此时v(正)<v(逆) |
D.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50% |
(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH=" b" kJ·mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=" c" kJ·mol-1
反应3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol-1(用含a,b ,c的代数式表示)。
(2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表
温度 | 300 | 727 | 1227 |
lgK | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
①该还原反应的△H0(选填:“>”“<”“=”)。
②当IgK=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO的体积分数为 。
(3)引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO4热电池,其装置如图所示,该电池正极的电极反应式为 。
(4)PbI2:可用于人工降雨。取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t℃饱和溶液,准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+(发生:2RH++PbI2=R2Pb+2H++2I-),用250ml洁净的锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图)。加入酚酞指示剂,用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00mL。可计算出t℃时PbI2 Ksp为 。
(5)铅易造成环境污染,水溶液中的铅存在形态主要有6种,它们与pH关系如图所示,含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图所示。
①常温下,pH=6→7时,铅形态间转化的离子方程式为 。
②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于 (填铅的一种形态的化学式)形态。
A.0~t2时,v正>v逆 |
B.t2时刻改变的条件可能是加催化剂 |
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ |
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时,平衡常数I<Ⅱ |
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