题目内容
【题目】I.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
(1)已知:2NO(g) = N2(g)+O2(g) △H=﹣180.5kJmol-
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=﹣393.5 kJmol-
2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H=﹣221kJmol-
若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式 。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
t/min | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
c(N2O5)/(molL-1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
①2.00min~5.00 min内,NO2的平均反应速率为 ;已知气体的物质的量与体系压强成正比,若反应开始时体系压强为P0,第4.00 min时体系压强为P1,则P1∶P0= ;
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是 。
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2υ正(NO2)=υ逆(N2O5) d.气体的密度保持不变
II.双氧水是一种重要的绿色试剂,工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2只为还原产物),其电解的化学方程式为:3H2O+3O2 O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为 ,阴极的电极反应式为 。
【答案】
I.(1)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H= -746.5 kJmol﹣1
(2)①0.22 mol·L-1·min-1;2.125或9/4;② a
II.3H2O-6e-=O3+6H+;O2+2e-+2H+=H2O2
【解析】
试题分析:I.(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJmol-1,②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJmol-1,③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJmol-1,依据盖斯定律计算③×2-①-②得到热化学方程式 2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJmol-1 ,故答案为:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJmol-1;
(2)①v(N2O5)=mol/(L.min)=0.11mol/(L·min),再根据同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比得NO2反应速率为0.22 molL-1min-1,
相同条件下,气体的物质的量之比等于其压强之比;
2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)
开始(mol/L)1.00 0 0
反应(mol/L)0.75 1.50 0.375
3min(mol/L)0.25 1.50 0.375
反应前后气体的压强之比等于其物质的量之比,所以p:p0=(0.25+1.50+0.375)mol:1.00mol=2.125;故答案为: 0.22 molL-1min-1;2.125;
②a.容器中压强不再变化,反应已达到化学平衡状态,故a正确;b.NO2和O2的体积比始终都不变,不能确定反应是否达到化学平衡状态,故b错误;c.υ正(NO2)=2υ逆(N2O5)才表明达到化学平衡状态,故c错误;d.气体的质量和体积不变,气体的密度始终保持不变,故d错误;故答案为:a;
II.因为总反应为3H2O+3O2O3+3H2O2,又阳极发生氧化反应,电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+,阴极发生还原反应,电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2,故答案为:3H2O-6e-=O3+6H+,O2+2e-+2H+=H2O2。